入门必备，我们整理了塑料助剂配方的 10 个要点，不要错过！
发布时间：2024-03-08
塑料助剂是当下塑料生产和应用过程中必不可少的一环，助剂也是为塑料进一步赋能和拓展应用领域的重要手段。
如何打造优质高效的助剂配方？今天我们梳理盘点了业内普遍存在的 10 个塑料助剂配方的要点——
01、不同需求下的不同助剂
随着技术进步，助剂的种类和功能越来越多。与此同时随之而来的则是市场高速变化的需求，助剂务必需要“对症下药”，根据不同需求使用不同助剂，以上是我们梳理的选择参考。
02、表面处理
助剂的表面处理是比较容易疏忽的环节，助剂是否能与树脂有着良好的相容性，决定了助剂能否在材料中达到需要的效果，保证设计指标完成，并在使用寿命其内效果持久且良好，包括耐抽提、耐迁移、耐析出等。
例如，大部分配方要求助剂与树脂均匀分散，而一些阻隔性配方则希望助剂在树脂中能够以层状分布。
除了表面活性剂等少数助剂外，与树脂良好的相容性是发挥其功效和提高添加量的关键。
因此，必须设法提高或改善其相容性，如采用相容剂或偶联剂进行表面活化处理等，偶联剂如硅烷类、钛酸酯类和铝酸酯类是目前市场较为主流的选择；而相容剂现在采用较多的是马来酸酐接枝聚合物。
所有无机类添加剂的表面经过处理后，改性效果都会提高。尤其以填料最为明显，其它还有玻璃纤维、无机阻燃剂等。
03、助剂用量
助剂用量也是关键之一。这不仅关乎材料的成本控制，更重要的是许多助剂有添加阈值，超过一定量可能会取得反效果。
比如导电助剂，只需添加到形成电通路后即可，再继续添加也不会有更好的导电效果，抗静电剂也是如此，只需在表面形成泄电荷层即可；
但对于其他的许多助剂来说，添加量过多会影响产品的性能，所以目前，相同效果下添加量更少的助剂产品会更受到市场的欢迎。
04、助剂与其他组分的关系
A、协同作用
协同作用指的是塑料配方中，两种或两种以上的添加剂同时加入时，其效果要高于单独加入的平均值，即“1+1＞2”。
比如在抗老化配方中，两种羟基邻位取代基位阻不同的酚类抗氧剂并用有协同效果。
协同效果最明显的场景就是在阻燃材料中有所体现，比如目前常用的磷氮符合阻燃体系，或者是卤锑复合阻燃体系中，卤系阻燃剂就可以和 Sb2O3 反应生成 SbX3，可以进一步达成隔离氧气、增大阻燃效果的目标。
B、对抗作用
对抗作用相对于协同作用，指两种或以上添加剂加入时，效果还不如单独加入的平均值，即“1+1＜2”。
同样以抗老化和阻燃为例。抗老化配方中，当 HALS 类光稳定剂与硫醚类辅抗氧剂同用时，硫醚类会滋生酸性成分，将大大抑制 HALS 的光稳定作用；
阻燃配方中也同样如此：当卤系阻燃剂，亦或是红磷和有机硅类阻燃剂并用时，阻燃效果会有明显的降低。
05、混合问题
A、分次加入
对于助剂量较大的配方来说，填料或助剂在生产过程中需分次加入。比如 150 份氢氧化铝的无卤阻燃 PE 料，就需要在加料斗和侧加料口进行两次加料，否则造粒过程会出现问题；
此外比如偶联剂等助剂，一般工艺会采用三次喷入，以获得更均匀分散的偶联效果。
B、加料顺序
对于复合助剂的配方，比如 PVC 或填充母料配方等，加料顺序也是值得注意的关键点。一般来说在 PVC 中需先加入填料，在混合、升温后可以有效去除添加填料产生的水份，有利于后续偶联剂的处理，此外，外润滑剂也要最后再加，否则会影响其他物料的混合均匀度。
06、配方负面影响
所有塑料助剂配方的设计中，最小化或不对原料树脂的基本机械性能产生负面影响是最基本的设计思路。但实际生产过程中我们会发现，提高某一性能时，很有可能会降低其他性能。
比如高填充配方对于复合材料的力学性能影响很大，制品的冲击性能和拉伸强度都会大幅度下降，此外还可能影响其流动性，加工性能也会相应变差。
目前常见的做法是，如果制品对复合材料的力学性能有具体的要求，则需要在配方中做相应的补偿，比如在配方中加入定量的弹性体，来弥补冲击性能，或是添加润滑剂，提升流动性。
07、常受影响的性能
A、冲击性能
目前大部分无机材料和部分有机材料助剂都会在一定程度上降低配方的冲击性能，为了补偿这一缺陷，一般会如我们上文所说，添加弹性体来解决这一问题。
比如在填充体系的 PP/滑石粉/POE 配方，或者阻燃体系的 ABS/十溴/Sb2O3/增韧剂 配方中，会添加相应的弹性体来提升冲击强度。
B、透明性
绝大多数无机材料都会影响树脂的透明性，选择折光系数和树脂本体相近的无机材料会减小对透明性的影响。近年来由于 HDPE 塑料袋的盛行，推动透明填充母料的发展，加入特殊品种的滑石粉会减少透明性的影响。此外，在阻燃材料中，胶体五氧化二锑也不会影响透明性。
此外，部分有机材料也会影响透明度，以 PVC 增韧配方为例，除了甲基丙烯酸甲酯、丁二烯、苯乙烯三元共聚物（MBS）之外，CPE、EVA 和 ACR 都会影响 PVC 的透明性，所以 MBS 成为了 PVC 增韧/抗冲击改性配方中的热门选择。
C、颜色性
在配方设计时，要注意助剂本身的颜色及其给树脂带来的变色性。有些助剂本身颜色很深，这会影响制品的颜色，难以加工浅色制品。如炭黑为黑色，只能加工深色制品。
此外和炭黑相似的石墨，以及红磷、二硫化钼等都自带颜色，作为配方时均会改变成品的颜色。此外，诸如硅灰石这种本身为白色，但在经过高温反应后则会变为灰色的助剂也要注意。
D、导热性能
提高塑料的导热性一般会加入金属填料或者碳基导热剂，但这类助剂再添加后也会提高树脂的导电性能，如果制品要求材料具有绝缘性质的话，此时就要注意。
诸如线路板、接插件、封装材料等等，这些都会同时要求绝缘和导热性能，所以此时就要选择陶瓷类金属氧化物以满足需求。
08、配方的额外性能
A、流动性
大部分无机填料都影响加工性，如加入量大，需要相应加入加工改性剂以补偿损失的流动性，如加入润滑剂等。一般的改性配方都需加入适量的润滑剂，保证适当的可加工性能，以保证制品的成型，并对加工设备和使用环境无不良影响。
有机助剂一般都促进加工性，如十溴二苯醚、四溴双酚 A 阻燃剂都可促进加工流动性，尤其四溴双酚 A 的效果更明显。
B、耐热性
助剂需满足在加工过程中不分解、蒸发的要求，但除了发泡剂、引发剂和交联剂等因功能需要必须要分解的除外。
C、其他功能
除了上文所说，助剂需要对原材料的加工性能、机械性能负面影响降到最低的同时，还要尽可能保证对设备的磨损和腐蚀较小，且加工时不释放有毒气体，以满足各项法律法规以及成本方面的要求。
09、助剂价格&来源
在满足配方的上述要求基础上，配方的价格越低越好。在具体选用助剂时，对同类助剂一定要选低价格的种类，具体有以下五点：
尽可能选择低价格原料——降低产品成本；
尽可能选库存原料——不用购买，保证流动资金
尽可能选当地产原料——运输费低，可减少库存量，节省流动资金；
尽可能选国产原料——进口原料受外汇、贸易政策、运输时间等因素影响大；
尽可能选通用原料——新原料经销单位少，不易买到，而且性能不稳定。
10、注意事项
这里将列出部分具体材料在加工生产过程中需要重点注意的事项，可供参考：
氢氧化铝分解温度较低，目前无法适用于 PP 材料，只能用于 PE；四溴双酚 A 同上，不适用于 ABS 阻燃体系；
大部分有机染料不适合耐高温、需高温加工的工程塑料；
大部分香料的分解温度都低于 150 ℃，故只能用于 EVA 等需要低温加工的树脂为载体；
改性塑料配方因加工过程中剪切作用强烈，故推荐加入抗氧剂，防止热分解发生，材料产生黄变问题。
转自——链塑网公众号
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