助劑類別繁多,約有上百種,品種成(chéng)千上萬。助劑的選擇與應用,必須兼顧應用(yòng)對象種類、加工方式、製(zhì)品特征及配合組分(fèn)等多種因素。以聚合物用助劑為例,選擇助劑時應考慮以下幾個問題。
1、助劑(jì)與製品的配伍性
助劑(jì)應(yīng)與聚(jù)合物匹配,這是選用助劑時首先要考慮(lǜ)的問題。助劑與聚合物的配伍性包括它們之間的相容性以及對穩定性方麵的影(yǐng)響。
一般地說,助劑必須長期,穩定(dìng)、均勻地存在於(yú)製品中才能發揮其應用的效能。所(suǒ)以通常要求所選擇的助劑與(yǔ)聚合物要有良好的相容性。如果相容性不好,助劑就容易(yì)析出。
固體助劑(jì)的析出(chū)俗稱為“噴霜”,液體助劑的析出則(zé)稱作“滲出(chū)”或(huò)“出汗”。助劑析出後不僅失去(qù)作用,而且影響製(zhì)品的外觀和手感。助劑與聚合物的相容(róng)性主要取決於它們結構的相似性。
並非要求所有的助劑都必須與(yǔ)聚合物有良好(hǎo)的相(xiàng)容性。如無機填充劑和無機顏料,它(tā)們不溶於聚合物,無相容性(xìng)而言,它們在聚合物中的分散是非均相的,不全析出。對這類助劑則要求它們細度(dù)小、分散性好。也(yě)不是所有的助劑與聚合物的相容性愈大愈好。如潤(rùn)滑劑的相容性如果過大,就會起到增(zēng)塑劑的作用,造成聚合物的軟化。
助劑與聚合(hé)物配伍性(xìng)的另一個重要問題,是它們在穩定性方麵的影(yǐng)響。有些聚合物(如聚氯乙烯)的分解產物是酸性的(放出HCl),會使一些助劑失(shī)效,如(rú)與(yǔ)堿性助(zhù)劑成(chéng)鹽。也有些(xiē)助劑會(huì)加速聚合物的降解。
2、助(zhù)劑的耐久性
聚合物材料在使用條件下,仍可保持原來(lái)性能的能力叫耐久性。保持耐久性就是防止助劑(jì)的損失。
助劑的損失主要通過三條途徑:揮發、抽出和遷移。
揮發(fā)性大小取決於助劑本身的(de)結構。一般來講,分子量愈小,揮發性愈(yù)大。
抽出性與助劑在不同介質中的溶解度直接相關。要根據製品(pǐn)的使用環境來選擇適當的助劑品(pǐn)種。
遷移性是指聚合物中某些助劑組分可以(yǐ)轉移到與其接觸的材料上的(de)性質(zhì)。遷移性大小與助(zhù)劑在不同(tóng)聚合物中的溶解度有關,同時要求助劑應具有耐水、耐油(yóu)、耐溶劑的能力(lì)。
3、助劑對(duì)加工(gōng)條件的適應性
加工(gōng)條件對助(zhù)劑的(de)要求,最主要是耐熱性,即要求助劑在加工溫(wēn)度下不分解、不易揮發和升華。對加工設備(bèi)和(hé)模具不產生腐蝕作用。
同一種聚合物,由於(yú)加工成型的(de)方法(fǎ)不同,所需要的助劑可能有所(suǒ)不同。
4、助劑對製品用途的適應性
製品用途往往對助劑的選擇有一定的製約。不同用途的製品對所欲采用的助劑的外觀、氣味(wèi)、汙染性、耐久性、電性能、熱性能、耐候性、毒性等都有一定要(yào)求。如淺色製品不能(néng)用易汙染助(zhù)劑。
特別(bié)是助劑的(de)毒性問題(tí),已引起人們廣(guǎng)泛的重視,有爭議的毒性助劑限製了它在食品和藥物包裝材(cái)料、水管、醫療器械、玩具塑料和橡(xiàng)膠製品(pǐn)上(shàng)及紡織製(zhì)品(pǐn)上的應用,各國都(dōu)製定了不同的衛生標準。
5、助劑配合中的協同作(zuò)用(yòng)與對抗作用
一種聚(jù)合物往往同時使用(yòng)多種助劑,這些助劑同時處(chù)在一個聚合物(wù)體係中,彼此之間有所影(yǐng)響。如產生協同效應、加和效應、對抗效應等。
加和效應是指兩種或兩(liǎng)種(zhǒng)以上助劑(jì)並用時,它們的總效應等於(yú)它們各自單獨使用效能的加和。協同效應是指兩種或兩種以上助劑並用時,它們的總效應超過它們各自單獨使(shǐ)用效(xiào)能(néng)的加和。
而對抗效應則相反,是指兩種或兩種以上助劑並用(yòng)時(shí),它們的總效應小(xiǎo)於它們各自單獨使用的效能或加和。因此選擇助劑配合(hé)時一定要考慮選擇具有協同作用的不同助劑,而防止對抗效應產生。
資料來源:創新材料 . 中塑在線
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