助劑類別繁多,約有上百種,品種成千上萬。助劑的選擇與應用,必須兼顧應用對象種(zhǒng)類、加工方式(shì)、製品特征及配合組分等(děng)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、助劑與製品(pǐn)的(de)配(pèi)伍性
助劑應(yīng)與聚合物匹配,這是選用助劑時首先要考慮的問題。助劑與聚(jù)合物的配伍性(xìng)包括它們之間的相容性以及(jí)對穩定性方麵(miàn)的影響。
一般地(dì)說,助劑必須長期,穩定、均勻(yún)地存(cún)在(zài)於製品中才能發揮其應用的效能。所以通常要求所(suǒ)選擇的助劑與聚合物要有良好的相容性。如果相容性不好,助劑就容易析出。
固(gù)體助劑(jì)的析出(chū)俗稱為“噴霜”,液體(tǐ)助劑的析(xī)出(chū)則稱作“滲出”或“出(chū)汗”。助劑析出後不僅失去作用,而且影(yǐng)響製品的外觀和(hé)手感。助劑與聚合物的相容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聚合物有良好的相容性。如無機填充劑和無機顏料,它們不溶於聚合物,無相容(róng)性而言,它們在聚合物中(zhōng)的分散是非(fēi)均相的,不全析出。對這類助劑則要(yào)求它們細度小、分散性好。也不是所有的助劑與聚合物的相容性愈大(dà)愈好。如潤滑劑的相容性如果過大,就會(huì)起(qǐ)到(dào)增(zēng)塑劑的作用,造成聚合(hé)物的軟化。
助(zhù)劑與聚(jù)合(hé)物配伍性的另一個重要問題,是它們在穩定性方麵的影響。有些聚(jù)合物(如聚氯乙烯)的分(fèn)解產(chǎn)物(wù)是酸性的(放出HCl),會使一些助劑失效,如與堿性助劑成鹽。也有些助劑會加速聚合物的降解。
2、助劑的耐久性
聚合(hé)物材料在使(shǐ)用條件下,仍可保持原來性能的能力叫耐(nài)久性。保持耐久(jiǔ)性就是(shì)防(fáng)止助劑的損失(shī)。
助劑的損失主要通過(guò)三條途徑:揮發、抽出(chū)和遷移。
揮發性大(dà)小取決於助劑本身的結構。一般來(lái)講,分(fèn)子量愈(yù)小,揮發(fā)性愈大。
抽出性與助劑在不同介質中的溶解(jiě)度直接相關。要根據(jù)製品的使用環境來選擇適當(dāng)的(de)助劑品種。
遷移性是指聚合物中某些助劑組分可以轉移到(dào)與其接觸的材料上的性質。遷移性(xìng)大小與(yǔ)助劑在不同聚合物中的溶解度有關,同時要求助劑應具有耐水、耐油、耐溶劑的能力。
3、助劑對加工條件的適應性
加工條件對助(zhù)劑的要求,最主要(yào)是耐熱性,即要(yào)求助劑在加工溫度下不分解、不易揮發和升華。對加工設備和模具不產生腐蝕作用。
同一種聚合物,由於加工(gōng)成型的(de)方法(fǎ)不同,所需要(yào)的助劑可能有所不同。
4、助劑對製(zhì)品用途的適應性
製品用途往往對助劑的選擇有一定(dìng)的製約。不同用途的製品對所欲采(cǎi)用的助劑(jì)的外(wài)觀、氣味、汙染性、耐久性、電性能、熱性(xìng)能、耐候性(xìng)、毒性等都有一定要求。如淺色製品不能用易汙染助劑。
特別是助劑的毒性問題,已(yǐ)引起人們廣泛的重視,有爭(zhēng)議的毒性助劑限製了它在食(shí)品和藥物包裝材料、水管、醫療器械、玩具塑料和橡膠製品上(shàng)及紡織製品上的應用,各國都製定了不同的(de)衛生標準。
5、助劑配合中的協同作用與對抗作用
一種聚(jù)合(hé)物往往同時使用多種助劑,這些助劑同時(shí)處在(zài)一個聚合物體係中,彼此之間有所影響。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(huò)兩種以上助劑並用時,它們的總效應等於它們各自單獨使用效能的加(jiā)和。協同效應是指兩種或兩種以上助劑(jì)並用時,它(tā)們(men)的(de)總效應超過它們(men)各自單獨使用效(xiào)能(néng)的加(jiā)和。
而對抗效應則相反,是(shì)指兩種或兩種以上助劑並用時,它們的總效應小(xiǎo)於(yú)它們各自單獨使用的(de)效能或加和。因此選擇助劑配(pèi)合時一定要考慮選(xuǎn)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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