塑料配方设计的基本原则
配方设计的关键为选材、搭配、用量、混合四大要素,表面看起来很简单,但其实包含了很多内在联系,要想设计出一个高性能、易加工、低价格的配方也并非易事,需要考虑的因素很多,作者积多年的配方设计经验提供如下几个方面的因素供读者参考。
1、树脂的选择
(1)树脂品种的选择
树脂要选择与改性目的性能最接近的品种,以节省加入助剂的使用量。如耐磨改性,树脂要首先考虑选择三大耐磨树脂PA、POM、UHMWPE;再如透明改性,树脂要首先考虑选择三大透明树脂PS、PMMA、PC。
(2)树脂牌号的选择
同一种树脂的牌号不同,其性能差别也很大,应该选择与改性目的性能最接近的牌号。如耐热改性PP,可在热变形温度100~140℃的PP牌号范围内选择,我们要选用本身耐热140℃的PP牌号,具体如大韩油化的PP-4012。
(3)树脂流动性的选择
配方中各种塑化材料的粘度要接近,以保证加工流动性。对于粘度相差悬殊的材料,要加过渡料,以减小粘度梯度。如PA66增韧、阻燃配方中常加入PA6作为过渡料,PA6增韧、阻燃配方中常加入HDPE作为过渡料。
不同加工方法要求流动性不同。
不同品种的塑料具有不同的流动性。由此将塑料分成高流动性塑料、低流动性塑料和不流动性塑料,具体如下:
高流动性塑料——PS、HIPS、ABS、PE、PP、PA等。
低流动性塑料——PC、MPPO、PPS等。
不流动性塑料——聚四氟乙烯、UHMWPE、PPO等。
同一品种塑料也具有不同的流动性,主要原因为分子量、分子链分布的不同,所以同一种原料分为不同的牌号。不同的加工方法所需用的流动性不同,所以牌号分为注塑级、挤出级、吹塑级、压延级等。
1 、按改性目标选助剂
按要改性目标选择合适的助剂,加入助剂应能充分发挥其功效,并达到要求的指标。指标一般为产品的国家标准、国际标准,或客户提出的专项指标。以下是为了使塑料具有某种特殊性能需要加入的助剂,助剂选择的参考意见为:
(1)增韧—添加弹性体、热塑性弹性体和刚性增韧材料;
(2)增强—添加玻璃纤维、碳纤维、晶须和有机纤维;
(3)阻燃—添加溴类(普通溴系和环保溴系)、磷类、氮类、氮/磷复合类膨胀型阻燃剂、三氧化二锑、水合金属氧化物等各类阻燃剂;
(4)抗静电—添加各类抗静电剂;
(5)导电—添加碳类(炭黑、石墨、碳纤维、碳纳米管)、金属纤维和粉,金属氧化物;
(6)磁性—添加铁氧体磁粉,稀土磁粉包括钐钴类(SmCo5或Sm2Co17)、钕铁硼类(NdFeB)、钐铁氮类(SmFeN),铝镍钴类磁粉三大类;
(7)导热—添加金属纤维和粉末,金属氧化物、氮化物和碳化物,碳类材料如炭黑、碳纤维、石墨和碳纳米管,半导体材料如硅、硼;
(8)耐热—添加玻璃纤维、无机填料、耐热剂如取代马来酰亚胺类和β晶型成核剂;
(9)透明—添加成核剂,对PP而言,α晶型成核剂的山梨醇衍生物系列产品Millad 3988效果最好;
(10)耐磨—添加PTFE、石墨、二硫化钼、铜粉等;
(11)电绝缘—添加煅烧高岭土等;
(12)绝热—添加云母、蒙脱土、石英等。
2 、助剂与树脂要匹配
助剂选择时,要有针对性,应选择对树脂改性效果好的品种。例如:
(1)红磷阻燃剂适用于PA、聚对苯二甲酸丁酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙酯(PET)。
(2)氮系阻燃剂适用于含氧类工程塑料,如PA、PBT、PET等。
(3)玻璃纤维对结晶型塑料的耐热改性效果好,对非结晶型塑料效果差。
(4)炭黑在结晶型树脂中效果好。
我这有全的,验证通过的,给个联系方式。