增塑劑 ?

一類可以在一定程度上與聚合物混溶的低揮發(fā)性有機(jī)物，它們能夠降低聚合物熔體的粘度以及產(chǎn)物的玻璃化溫度和彈性模量。其作用機(jī)理是基于增塑劑分子對(duì)聚合物分子鏈間引力的削弱。

增塑劑是最早使用的塑料助劑。19世紀(jì)下半葉，就曾采用樟腦和鄰苯二甲酸酯作硝酸纖維素的增塑劑。1935年聚氯乙烯工業(yè)化后，增塑劑得到廣泛應(yīng)用。目前，約80％用于聚氯乙烯和氯乙烯共聚物，其余用于纖維素衍生物、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、天然和合成橡膠。軟質(zhì)聚氯乙烯平均外加45％～50％(質(zhì)量，下同)增塑劑。由于不需或僅少量添加增塑劑的硬質(zhì)聚氯乙烯的迅速發(fā)展，增塑劑在許多工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的增長(zhǎng)率已低于聚氯乙烯。中國(guó)聚氯乙烯軟質(zhì)制品仍占很大比例，故增塑劑仍將有較快的發(fā)展。

鄰苯二甲酸酯類是增塑劑的主體，其產(chǎn)量約占增塑劑總產(chǎn)量的80％左右，其中鄰苯二甲酸二辛酯(簡(jiǎn)稱DOP)是最重要的品種。生產(chǎn)規(guī)模較小的增塑劑有：己二酸和癸二酸的酯類（具有良好耐寒性），磷酸酯類（具有阻燃作用），環(huán)氧油和環(huán)氧酯類(與熱穩(wěn)定劑有協(xié)同作用)，偏苯三酸酯和季戊四醇酯（耐熱性較好），氯化石蠟(輔助增塑劑和阻燃增塑劑)，烷基磺酸苯酯（輔助增塑劑）。

熱穩(wěn)定劑 ?

主要功能是防止加工時(shí)的熱降解，也有防止制品在長(zhǎng)期使用過(guò)程中老化的作用。用量較大的是聚氯乙烯和氯乙烯共聚物的熱穩(wěn)定劑。熱穩(wěn)定劑在軟質(zhì)制品中的用量為2％左右，而在硬質(zhì)制品中為3％～5％。

熱穩(wěn)定劑的主要類別有鹽基性鉛鹽、脂肪酸皂、有機(jī)錫、有機(jī)輔助穩(wěn)定劑和復(fù)合穩(wěn)定劑。①鹽基性鉛鹽(即堿式鉛鹽)如三鹽基碳酸鉛和二鹽基亞磷酸鉛，使用最早，目前仍大量采用。其耐熱性、電絕緣性、耐候性均較好，價(jià)格低，但有毒，不透明，分散性差。②脂肪酸皂，主要是硬脂酸和月桂酸的鎘、鋇、鈣、鋅、鎂鹽。通常將鎘皂和鋇皂，鈣皂和鋅皂并用，以產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)。鎘皂毒性大，鋇皂也有一定毒性，但鈣皂和鋅皂無(wú)毒。③有機(jī)錫，是近來(lái)發(fā)展最快的類別。具有良好的透明性，許多品種的耐熱性和耐候性十分突出，是硬質(zhì)透明制品必不可少的熱穩(wěn)定劑。二巰基醋酸異辛酯、二正辛基錫是應(yīng)用最廣的無(wú)毒穩(wěn)定劑。④亞磷酸酯和環(huán)氧化合物，作為輔助穩(wěn)定劑常用作復(fù)合穩(wěn)定劑的組分。復(fù)合穩(wěn)定劑有通用的鎘－鋇（鋅）、耐硫化污染的鋇-鋅、無(wú)毒的鈣-鋅以及有機(jī)錫復(fù)合物等類型，多為液態(tài)。

抗氧劑 ?

即抗氧化劑。在室溫和較高的溫度下，大多數(shù)聚合物都會(huì)發(fā)生速度不等的自動(dòng)氧化反應(yīng)，它引起塑料發(fā)黃、降解和強(qiáng)度下降，凡能抑制或延緩此反應(yīng)的物質(zhì)均可稱為抗氧劑。1918年開(kāi)始用酚類抑制橡膠的氧化。30年代烷基酚類、對(duì)苯二胺類等現(xiàn)代抗氧劑的最初品種陸續(xù)問(wèn)世。抗氧劑在塑料中雖用量較少(0.1％～1.0％)，但卻是聚烯烴、苯乙烯類樹(shù)脂、聚氯乙烯、聚酰胺、聚縮醛等大噸位塑料的重要助劑。在橡膠工業(yè)中，抗氧劑仍習(xí)慣稱為防老劑。

塑料用抗氧劑主要是酚類主抗氧劑和硫代二丙酸酯、亞磷酸酯等輔助抗氧劑。主抗氧劑又稱鏈終止劑，其功能是捕獲氧化降解中產(chǎn)生的活潑自由基，從而中斷鏈?zhǔn)浇到夥磻?yīng)，其代表性品種是2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚(抗氧劑264)和四［3-（3′，5′-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸］季戊四醇酯(抗氧劑1010)。輔助抗氧劑又稱過(guò)氧化物分解劑，其作用是將氧化降解的中間產(chǎn)物分解為非自由基產(chǎn)物。硫代二丙酸二月桂酯和亞磷酸一苯二異辛酯是最常用的輔助抗氧劑。主、輔抗氧劑通常并用，以發(fā)揮協(xié)同效應(yīng).

光穩(wěn)定劑 ?

塑料和其他聚合物吸收了紫外光能量，可引發(fā)自動(dòng)氧化反應(yīng)，并導(dǎo)致降解。這一過(guò)程稱為光氧化或光老化，能夠抑制或延緩這一過(guò)程的物質(zhì)稱為光穩(wěn)定劑。20世紀(jì)40年代，最先在醋酸纖維素中使用水楊酸苯酯作光穩(wěn)定劑。50年代初和60年代初，分別出現(xiàn)了二苯甲酮和苯并三唑類，70年代中期又出現(xiàn)了受阻胺類光穩(wěn)定劑。光穩(wěn)定劑主要用于聚烯烴，尤其是聚丙烯。聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚酯也使用少量的光穩(wěn)定劑，其用量約0.1％～0.5％。

按其作用機(jī)理，光穩(wěn)定劑有紫外線吸收劑、猝滅劑、光屏蔽劑之分。紫外線吸收劑強(qiáng)烈吸收290～400nm波長(zhǎng)的紫外光，2-羥基－4-辛氧基二苯甲酮（UV-531）和2-（3′，5′－二叔丁基－2′－羥基苯基）－5－氯苯并三唑(UV-327)是效果最佳的兩個(gè)品種。猝滅劑大多是鎳的有機(jī)絡(luò)合物。它能迅速而有效地將吸收能量的激發(fā)態(tài)分子猝滅（回復(fù)到平衡態(tài)），從而避免引發(fā)光化學(xué)反應(yīng)。光屏蔽劑可減弱紫外線的透射作用，通常用炭黑。新型的受阻胺類光穩(wěn)定劑主要是四甲基或五甲基哌啶醇的衍生物，它們具有捕獲自由基、猝滅單線態(tài)氧和分解過(guò)氧化物的綜合功能，因此是很有效的光穩(wěn)定劑。

阻燃劑 ?

大多數(shù)塑料具可燃性。隨著塑料在建筑、家具、交通、航空、航天、電器等方面的廣泛應(yīng)用，提高塑料的阻燃性已成為十分迫切的課題。阻燃劑是抑制聚合物燃燒性的一類助劑，它們大多是元素周期表中第Ⅴ、Ⅶ和Ⅲ族元素的化合物；特別是磷、溴、氯、銻和鋁的化合物

阻燃劑分添加型和反應(yīng)型兩大類。添加型阻燃劑主要是磷酸酯和含鹵磷酸酯、鹵代烴、氧化銻、氫氧化鋁等。優(yōu)點(diǎn)是使用方便、適應(yīng)性強(qiáng)。但由于添加量達(dá)10％～30％，常會(huì)影響塑料的性能。反應(yīng)型阻燃劑實(shí)際上是含阻燃元素的單體，所以對(duì)塑料性能的影響較小。常見(jiàn)的反應(yīng)型阻燃劑，如用于聚酯的鹵代酸酐、用于環(huán)氧樹(shù)脂的四溴雙酚A和用于聚氨酯的含磷多元醇等。

阻燃劑最初在美國(guó)使用，20世紀(jì)60年代后用量劇增，目前用量?jī)H次于增塑劑。消耗阻燃劑最多的塑料品種是聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚氨酯泡沫塑料、不飽和聚酯、ABS樹(shù)脂和聚丙烯。

鹵阻燃劑是不含有鹵素的阻燃劑  既符合無(wú)鹵又符合無(wú)機(jī)的無(wú)鹵無(wú)機(jī)阻燃劑是氫氧化鋁、氫氧化鎂、紅磷、可膨脹石墨 有鹵阻燃劑是指含鹵聚合物或與含鹵阻燃劑組合而成的阻燃混合物，主要有三氧化二銻和十溴二苯醚，也就是常說(shuō)的溴銻級(jí)阻燃劑，溴銻級(jí)阻燃劑具有優(yōu)良的阻燃性能，曾作為阻烯材料被廣泛應(yīng)用。但是，火災(zāi)發(fā)生時(shí)，此類使用含鹵阻燃劑所制造的材料受熱會(huì)產(chǎn)生大量的煙霧和有毒的腐蝕性鹵化氫氣體

發(fā)泡劑 ?

分為物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類。化學(xué)發(fā)泡劑又分為無(wú)機(jī)發(fā)泡劑和有機(jī)發(fā)泡劑。它們?cè)诰酆衔镏幸蚴軣釟饣蚍纸猱a(chǎn)生氣體，從而使聚合物料產(chǎn)生泡孔，故而得名。物理發(fā)泡劑主要是氯代烴或氟氯代烴，如三氯氟甲烷、三氯三氟乙烷等。主要用于生產(chǎn)聚氨酯泡沫塑料。化學(xué)發(fā)泡劑的主要品種是偶氮二甲酰胺（發(fā)泡劑AC）和N，N′－二亞硝基五亞甲基四胺（發(fā)泡劑H），前者多用于塑料，后者常用于橡膠。

抗靜電劑 ?

聚合物的體積電阻率一般高達(dá)1010～1020Ω·cm，易積蓄靜電而發(fā)生危險(xiǎn)。抗靜電劑多系表面活性劑，可使塑料表面親合水分，離子型表面活性劑還有導(dǎo)電作用，因而可以使靜電及時(shí)泄漏。按照使用方法，抗靜電劑分外部抗靜電劑和內(nèi)部抗靜電劑。外部抗靜電劑是0.5％～2.0％的稀溶液，用以涂布塑料的表面。內(nèi)部抗靜電劑是添加型的，用量0.1％～3.0％不等。陽(yáng)離子表面活性劑，如銨鹽、季銨鹽和烷基咪唑啉等類，是塑料常用的抗靜電劑。

塑料配方設(shè)計(jì)表面看起來(lái)很簡(jiǎn)單，但其實(shí)包含了很多內(nèi)在的聯(lián)系，為了設(shè)計(jì)出高性能、易加工、低價(jià)格的配方，選擇助劑時(shí)需要考慮的因素很多，現(xiàn)提出以下幾個(gè)方面的因素供參考：

1.按目的來(lái)選用助劑

按要達(dá)到的目的選擇合適的助劑品種，所加入助劑應(yīng)能充分發(fā)揮其預(yù)計(jì)功效，并達(dá)到規(guī)定指標(biāo)。規(guī)定指標(biāo)一般為產(chǎn)品的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，或客戶提出的性能要求。

助劑的具體選擇范圍如下：

增韌——選彈性體、熱塑性彈性體和剛性增韌材料。

增強(qiáng)——選玻璃纖維、碳纖維、晶須和有機(jī)纖維。 

阻燃——溴類（普通溴系和環(huán)保溴系）、磷類、氮類、氮/磷復(fù)合類膨脹型阻燃劑、三氧化二銻、水合金屬氫氧化物。 

抗靜電——各類抗靜電劑。 

導(dǎo)電——碳類（炭黑、石墨、碳纖維、碳納米管）、金屬纖維和金屬粉、金屬氧化物。 

磁性——鐵氧體磁粉、稀土磁粉包括釤鈷類（SmCo5或Sm2Co17）、釹鐵硼類(NdFeB)、釤鐵氮類(SmFeN)、鋁鎳； 

導(dǎo)熱——金屬纖維和金屬粉末、金屬氧化物、氮化物和碳化物；碳類材料如炭黑、碳纖維、石墨和碳納米管；半導(dǎo)體材料如硅、硼。 

耐熱——玻璃纖維、無(wú)機(jī)填料、耐熱劑如取代馬來(lái)酰亞胺類和β晶型成核劑。 

透明——成核劑，對(duì)PP而言α晶型成核劑的山梨醇系列Millad 3988效果最好。 

耐磨——石墨、二硫化鉬、銅粉等鈷類磁粉三大類。 

絕緣——煅燒高嶺土。 

阻隔——云母、蒙脫土、石英等。

2.助劑對(duì)樹(shù)脂具有選擇性

紅磷阻燃劑對(duì)PA、PBT、PET有效；

氮系阻燃劑對(duì)含氧類有效，如PA、PBT、PET等；

成核劑對(duì)共聚聚丙烯效果好；

玻璃纖維耐熱改性對(duì)結(jié)晶性塑料效果好，對(duì)非晶型塑料效果差；

炭黑填充導(dǎo)電塑料，在結(jié)晶性樹(shù)脂中效果好。

3.助劑形態(tài)不同，作用有區(qū)別

同一種成分的助劑，其形態(tài)不同，對(duì)改性作用的發(fā)揮影響很大。

（1）助劑的形狀

纖維狀助劑的增強(qiáng)效果好。

助劑的纖維化程度可用長(zhǎng)徑比表示，L/D越大、增強(qiáng)效果越好，這就是為什么我們加玻璃纖維要從排氣孔加入。

熔融狀態(tài)比粉末狀有利于保持長(zhǎng)徑比，減小斷纖幾率。

圓球狀助劑的增韌效果好、光亮度高。

硫酸鋇為典型的圓球狀助劑，因此高光澤PP的填充選用硫酸鋇，小幅度剛性增韌也可用硫酸鋇。 

（2）助劑的粒度

A．助劑粒度對(duì)力學(xué)性能的影響：

粒度越小，對(duì)填充材料的拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度越有益。

B．助劑粒度對(duì)阻燃性能的影響：

阻燃劑的粒度越小，阻燃效果就越好。例如水合金屬氧化物和三氧化二銻的粒度越小，達(dá)到同等阻燃效果的加入量就越少。

C．助劑粒度對(duì)配色的影響：

著色劑的粒度越小，著色力越高、遮蓋力越強(qiáng)、色澤越均勻。但著色劑的粒度不是越小越好，存在一個(gè)極限值，而且對(duì)不同性能的極限值不同。對(duì)著色力而言，偶氮類著色劑的極限粒度為0.1μm，酞箐類著色劑的極限粒度為0.05μm。對(duì)遮蓋力而言，著色劑的極限粒度為0.05μm左右。

D．助劑粒度對(duì)導(dǎo)電性能的影響：

以炭黑為例，其粒度越小，越易形成網(wǎng)狀導(dǎo)電通路，達(dá)到同樣的導(dǎo)電效果加入炭黑的量降低。但同著色劑一樣，粒度也有一個(gè)極限值，粒度太小易于聚集而難于分散，效果反倒不好。 

（3）助劑的表面處理

助劑與樹(shù)脂的相容性要好，這樣才能保證助劑與樹(shù)脂按預(yù)想的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分散，保證設(shè)計(jì)指標(biāo)的完成，保證在使用壽命內(nèi)其效果持久發(fā)揮，耐抽提、耐遷移、耐析出。如大部分配方要求助劑與樹(shù)脂均勻分散，對(duì)阻隔性配方則希望助劑在樹(shù)脂中層狀分布。除表面活性劑等少數(shù)助劑外，與樹(shù)脂良好的相容性是發(fā)揮其功效和提高添加量的關(guān)鍵。因此，必須設(shè)法提高或改善其相容性，如采用相容劑或偶聯(lián)劑進(jìn)行表面活化處理等。 

所有無(wú)機(jī)類添加劑的表面經(jīng)過(guò)處理后，改性效果都會(huì)提高。尤其以填料最為明顯，其它還有玻璃纖維、無(wú)機(jī)阻燃劑等。 

表面處理以偶聯(lián)劑和相容劑為主，偶聯(lián)劑具體如硅烷類、鈦酸酯類和鋁酸酯類，相容劑為樹(shù)脂對(duì)應(yīng)的馬來(lái)酸酐接枝聚合物。

賽諾新材，15年積淀，聚乙烯蠟 品牌生產(chǎn)商，藍(lán)海股權(quán)機(jī)構(gòu)掛牌上市企業(yè)。專注從事潤(rùn)滑分散體系的研發(fā)生產(chǎn)，包含   聚乙烯蠟、氧化聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、EBS、硬脂酸鋅等助劑的研發(fā)、生產(chǎn)、應(yīng)用工作。咨詢熱線： 400-8788532。