3 改善塑料加工性能的添加剂 有些塑料,如聚氯乙烯,由于玻璃化温度(Tg)较高,要使其成为流动性好的熔体去进行加工,需要较高的加工温度,而在这种温度下往往会发生物料的分解、焦化及粘壁等一系列现象,使加工无法进行。为了便于加工,在配方中需要加入一些能够改变熔体流变性能,如降低玻璃化温度(Tg)、熔体粘度,避免受热分解的添加剂。这类添加剂包括增塑剂、热稳定剂、润滑剂、脱模剂及加工助剂。增充剂由于与增塑剂并用,也归入此章中。 改善加工性能用的添加剂,最先用于聚氯乙烯,现在已逐步扩展到其他塑料,特别是一些工程塑料中。 改善塑料加工性能的助剂同样影响到塑料的物理性能。如,加入增塑剂后的制品(软质PVC)就与不加或少加增塑剂的制品(硬质 PVC)性能差别很大。 3.1 增塑剂和增量剂 增塑剂是目前各种塑料添加剂中用量最大的品种之一,作用是增加聚合物体系中的塑性,主要用于则制品中,在软质刚中的用量可达到 PVC 质量的 30%—50%。此外,在氯乙烯的共聚树脂、聚偏二氯乙烯、纤维素树脂、聚乙烯醇、ABS 中也有应用。近来,还用于氯化聚醚、聚酰胺等塑料中。 增塑剂的作用除改善 PVC 等的加工性能外,还有一个主要作用,是改变 PVC 塑料的物化性质。为了叙述方便,我们将其纳入第 3 章中。 3.1.1增塑剂的作用 当塑料温度超过它的玻璃化温度(Tg),施加于其上的力超过它的弹性极限时,它就像粘性液体—样地流动,塑料的这种性质称为可塑性。凡能与塑料互溶,在加进塑料后能使其玻璃化温度下降,并在使用温度内具有一定的柔软性的添加物质称为增塑剂。增塑剂的加入量愈大,塑料的玻璃化温度下降的幅度也愈大(见图 3—1)。不言而喻、不同品种的增塑剂效果是不一样的。 对于 PVC而言,在一般情况下,增塑剂是必须使用的添加剂。在制造硬PVC制品时,加入增塑剂的主要目的是使塑化温度高的 PVC的塑化温度降低,便于加工。在制造软质 PVC制品时,还起着改变 PVC物性目的作用。此外,玻璃化温度降低还可以使塑料的低温性能改善。故对于聚丙烯,加入增塑剂是改善其低温性能的方法之一。近来,在改善某些工程塑料(氯化聚醚、聚乙烯醇及ABS中),也有用添加增塑剂来改善耐低温性能或抗脆性能的。 增塑剂分为内增塑剂及外增塑剂两类。外增塑剂即通常所称的增塑剂。 内增塑剂系一些具有不饱和键的化合物,在聚合时能接枝到聚合物的基体上,从而使塑料改性。由于它涉及聚合而不是加工工艺,故在本书中不作介绍...