塑料助劑又叫塑料添加劑,是聚合物(合成樹脂)進(jìn)行成型加工時(shí)為改善其加工性能或?yàn)楦纳茦渲旧硇阅芩蛔愣仨毺砑拥囊恍┗衔铩?br />
塑料助劑對于改善樹脂本身性能具有重要意義,例如,為了降低聚氯乙烯樹脂的成型溫度,使制品柔軟需添加增塑劑。為了制備質(zhì)量輕、抗振、隔熱、隔音的泡沫塑料而要添加發(fā)泡劑;有些塑料的熱分解溫度與成型加工溫度非常接近,不加入熱穩(wěn)定劑就無法成型。
因而,塑料助劑在塑料成型加工中占有特別重要的地位。但傳統(tǒng)塑料助劑多為石油基來源,隨著人們環(huán)保意識(shí)的進(jìn)步與安全意識(shí)的提高,生物基塑料助劑展現(xiàn)出了更高的安全性與環(huán)保性等特點(diǎn),塑料助劑的環(huán)保轉(zhuǎn)型成為大勢所趨。
在所有塑料助劑中,增塑劑占比非常大,是目前塑料橡膠用量zui大的助劑,90%用于PVC樹脂。
增塑劑的主要作用是添加到高分子材料中以提高其塑性,能改變聚合物的性質(zhì),增加其可塑性、柔韌性、拉伸性等性質(zhì),使其易于加工。
事實(shí)上,幾乎所有熱塑性高分子材料加工都或多或少地會(huì)使用增塑劑。熱塑性聚合物加工的實(shí)質(zhì)是通過加熱增加聚合物分子的活動(dòng)性,削弱其分子間作用力,從而使之具有可塑性。
但對某些極性強(qiáng)、分子間作用力大且對加熱不穩(wěn)定的聚合物來說,單純以加熱的方式進(jìn)行成型加工變得十分困難,而且在不加增塑劑或加入量不到位的情況下,由于分子間強(qiáng)有力的作用力使得這類高分子聚合物的制成品顯示出堅(jiān)硬、缺乏彈性和柔韌性的特征。
如欲制得柔性PVC制品,必須加入足夠量的增塑劑。有時(shí)加入量甚至達(dá)到產(chǎn)品總質(zhì)量的50%以上,例如醫(yī)用PVC制品,玩具用35%~40%,食品包裝制品28%左右,加入量不一。
增塑劑的出現(xiàn)通過降低聚合物的玻璃化溫度、熔融溫度及彈性體的彈性模量,使產(chǎn)品的拉伸性、柔韌性、延伸性更好。
增塑劑的增塑機(jī)理主要是通過體積效應(yīng)和屏蔽效應(yīng)兩個(gè)方面實(shí)現(xiàn):
1.體積效應(yīng)
這種效應(yīng)的形成是因?yàn)榉菢O性增塑劑的加入,會(huì)使聚合物分子之間的距離增大,分子之間的作用力下降,這就降低了樹脂分子之間的范德華力,從而降低了塑料的熔融黏度。這種效應(yīng)會(huì)隨著增塑劑添加量的增大而增大,并且增塑劑的結(jié)構(gòu)也會(huì)對增塑效率有影響。
2.屏蔽效應(yīng)
這種作用是極性增塑劑引起的。極性增塑劑的加入,使得極性增塑劑和聚合物的相互作用增強(qiáng),降低了聚合物之間的極性連接,達(dá)到了降低熔體黏度的效果。