塑料常用添加剂有哪些

发布于：2024-05-24 15:02:12

塑料常用添加剂有哪些？

塑料助剂又叫塑料添加剂，是聚合物（合成树脂）进行成型加工时为改善其加工性能或为改善树脂本身性能而添加的化合物。主要作用为改善聚合物的工艺性能，优化加工条件，提高加工效率以及改进制品的性能，提高产品的使用价值和寿命。例如，为了降低聚氯乙烯树脂的成型温度，使制品柔软而添加的增塑剂；又如为了制备质量轻、抗震、隔热、隔音的泡沫塑料而添加的发泡剂；有些塑料的热分解温度与成型加工温度非常接近，不加入热稳定剂就无法成型。因此，塑料助剂在塑料成型加工中占有特别重要的地位。用于塑料成型加工的助剂包括热稳定剂、增塑剂、抗氧剂、光稳定剂、阻燃剂、发泡剂、抗静电剂、着色剂和增白剂、填充剂、偶联剂、润滑剂、脱模剂等。

一、稳定剂

1、热稳定剂

热稳定剂主要用于聚氯乙烯及其共聚物，聚氯乙烯在热加工过程中，在达到熔融流动之前就有少量的分子链断裂而放出氯化氢，而氯化氢是一种加速分子链断裂连锁反应的催化剂，所以不及时排除刚分解出来的氯化氢就会使高分子链不断裂解成为低分子化合物，以致聚氯乙烯这类塑料不能加工成型。在聚氯乙烯中加入适当的碱性物质就能马上中和分解出来的氯化氢，达到稳定聚氯乙烯的目的。

常用的热稳定剂分为主稳定剂和辅助稳定剂：

主稳定剂：主要是含有铅、钙、镉、锌、钡、铝、锂、锶等重金属阳离子的盐类和皂类

其中硫酸铅和硬脂酸铅的应用最为广泛。

辅助稳定：主要指环氧化油和酯类，同时它们也具有一定的是增塑剂功能

2、抗氧剂

抗氧剂是一类化学物质，当其在聚合物体系中少量存在时，就可延缓或抑制聚合物氧化过程的进行，进而提高聚合物使用寿命。常用的塑料抗氧剂按分子结构和作用机理一般分为五类：受阻酚类、亚磷酸酯类、硫代类、复合类以及受阻胺(HALS)类。

3、紫外线吸收剂

高聚物受紫外线照射会发生光降解。紫外线吸收剂是一类能吸收紫外线或减少紫外线透射作用的化学物质，它能进行能量转换，将高能量紫外光转换成以热能形式或无破坏性较长光波的形式把能量释放出来，从而保护高聚物免遭紫外线破坏。

紫外线吸收剂按化学结构可分为以下几类：水杨酸酯类、苯酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类和受阻胺类。

4、光屏蔽剂

光屏蔽剂是一类能将有害于高聚物的光波吸收，然后将光能转换成热能散射出去或将光波反射掉，从而对高聚物起到屏蔽作用的物质。光屏蔽剂主要有炭黑、氧化锌、钛白粉、锌钡白等黑色或白色之能吸收或反射光波的物质。

二、加工助剂

加工助剂是指用于改善塑料加工流变性以及成型性能的助剂，通常粘度或表面能低，具有一定润滑作用的添加剂；主要包括增塑剂和润滑剂。

1、增塑剂

增塑剂因其具有削弱聚合物分子间的范德华力的作用从而增加聚合物分子链的移动性，降低聚合物分子链的结晶性而能够增加塑料的柔软性、延伸性、可塑性，降低塑料流动温度和硬度，有利于塑料制品的成型。常用的增塑剂有苯二甲酸酯类、癸二酸酯类、氯化石蜡等。

增塑剂可分为主增塑剂和副增塑剂两大类：

主增塑剂的特点是与树脂的相溶性好、塑化效率高、耐迁移、低挥发性、低油（水）抽出性、低温柔性；副增塑剂与树脂的相溶性较差，主要是与主增塑剂一道使用以降低成本。

2、润滑剂

能改善塑料各层粒子之间及熔体与加工设备金属表面的摩擦力和粘附性，增大树脂的流动性，达到可调控树脂塑化时间，保持连续生产的助剂，即称之为润滑剂。

润滑剂可以分为外润滑剂与内润滑剂。

外润滑剂的主要作用是使聚合物熔融体能顺利地离开加工设备的热金属表面。外润滑剂与聚合物的相溶性较差，只是在聚合物与金属的界面处形成薄薄的润滑剂层，最常用的外润滑剂是硬脂酸及其金属盐类。

内润滑剂与聚合物有良好的相溶性，能降低聚合物分子间的内聚力，从而有助于聚合物的流动和降低由内摩擦热所致的升温，最常用的内润滑剂是低分子量的聚乙烯等。

3、脱模剂

脱模剂是一种介于模具和成品之间的功能性物质。脱模剂有耐化学性，在与不同树脂的化学成份（特别是苯乙烯和胺类）接触时不被溶解。脱模剂还具有耐热及应力性能，不易分解或磨损；脱模剂粘合到模具上而不转移到被加工的制件上，不妨碍喷漆或其他二次加工操作。由于注塑、挤出、压延、模压、层压等工艺的迅速发展，脱模剂的用量也大幅度地提高。

三、增强材料和填料

在许多塑料中，增强材料和填料占有相当的比重，主要目的是：为了提高塑料制品的强度和刚性或者降低生产成本，一般加入各种纤维材料或无机物。最常用的增强材料有：玻璃纤维、石棉、石英、炭黑、硅酸盐、碳酸钙、金属氧化物等。

四、偶联剂

偶联剂是指能改善填料与高分子材料之间界面特性的一类物质。通常偶联剂的分子结构中存在两种官能团：一种可与高分子基体发生化学反应或有较好的相容性;另一种可与无机填料形成化学键。如；硅烷偶联剂，通式可写为RSiX3（R是与聚合物分子有亲和力和反应能力的活性官能团，如乙烯基、氯丙基、环氧基、甲基丙烯酰基、胺基和巯基等；X为能够水解的烷氧基，如甲氧基、乙氧基等）。增强剂或填料用偶联剂处理后，可使其表面获得一种化学改性，而在分散的无机相和连续的聚合物之间形成一种桥键，成为一种复合材料，提高增强剂或填料的作用，有机硅烷是最为广泛使用的偶联剂，而有机钛酸酯是一种更高效的偶联剂。

五、交联剂

交联剂主要用在高分子材料（橡胶与热固性树脂）中。因为高分子材料的分子结构是线性结构，没交联时强度低，易拉断，且没有弹性，交联剂的作用就是在线型的分子之间产生化学键，使线型分子相互连在一起，形成网状结构，这样提高橡胶的强度和弹性，橡胶中用的交联剂主要是硫磺，另外要加促进剂。一般的交联剂多指有机过氧化物，如聚乙烯的交联剂可使用过氧化二异丙苯。

六、发泡剂

发泡剂是一类能使处于一定黏度范围内的液态或塑性状态的橡胶，塑料形成微孔结构的物质。发泡剂按照作用机理可分为物理发泡剂和化学发泡剂。物理发泡剂：依靠在发泡过程中本身物理状态变化来达到发泡目地的一类化合物；化学发泡剂：在一定温度下会热分解而产生一种或多种气体使聚合物发泡。

七、成核剂

成核剂是适用于聚乙烯、聚丙烯等不完全结晶塑料，通过改变树脂的结晶行为，加快结晶速率、增加结晶密度和促使晶粒尺寸微细化，达到缩短成型周期、提高制品透明性、表面光泽、抗拉强度、刚性、热变形温度、抗冲击性、抗蠕变性等物理机械性能的新功能助剂。

八、稳定剂

着色剂是不能溶于普通溶剂化学物质，故要获得理想的着色性能，需要用机械方法将颜料均匀分散于塑料中。无机颜料热稳定性、光稳定性优良，价格低，但着色力相对差，相对密度大；有机颜料着色力高、色泽鲜艳、色谱齐全、相对密度小，缺点为耐热性、耐候性和遮盖力等性质不如无机颜料。着色剂主要包括色母粒和荧光增白剂。

1、色母粒

色母粒是一种把超常量的颜料或染料均匀载附于树脂之中而制得的聚集体。其基本组成包括：颜料或染料、载体、分散剂、添加剂；具有以下优势：利于保持颜料的化学稳定性和颜色稳定性，提高颜料的分散性，操作简单，转色容易，环境干净，节省时间和原材料。

2、荧光增白剂

荧光增白剂是一种荧光染料，或称白色染料，也是一种复杂的有机化合物，它的特性是能激发入射光线产生荧光，使所染物质获得类似萤石的闪闪发光的效应，使肉眼看到的物质很白。按照荧光增白剂的母体分类，大致可将它们分为碳环类、三嗪基氨基二苯乙烯类、二苯乙烯-三氮唑类、苯并噁唑类、呋喃，苯并呋喃和苯并咪唑类、1，3-二苯基-吡唑啉类、香豆素类、萘酰亚胺类和杂类等九类。

九、抗菌剂

随着人们安全意识的不断增强，越来越多的人开始购买抗菌类的塑料制品。而抗菌塑料中都会用到抗菌剂。抗菌剂指能够在一定时间内，使某些微生物（细菌、真菌、酵母菌、藻类及病毒等）的生长或繁殖保持在必要水平以下的化学物质。抗菌剂是具有抑菌和杀菌性能的物质。

十、阻燃剂

减缓塑料燃烧性能的助剂称为阻燃剂，含有阻燃剂的塑料大多数具有自熄性，或具有燃烧速率减缓作用。

十一、抗静电剂

任何物体都带有本身的静电荷，这种电荷可以是负电荷也可以是正电荷。静电荷的聚集使生活或者工业生产受到影响甚至危害，将聚集的有害电荷导引/消除使其不对生产或生活造成不便或危害的化学物质称为抗静电剂。抗静电剂一般都具有表面活性剂的特征，结构上极性基团和非极性基团兼而有之。常用的极性基团（即亲水基团）有：羧酸、磺酸、硫酸、磷酸的阴离子，胺盐、季铵盐的阳离子，以及-OH、-O-等基团；常用的非极性基团（即亲油基团或疏水基团）有烷基、烷芳基等。抗静电剂可有五种基本类型：胺的衍生物、季铵盐、硫酸酯、磷酸酯和聚乙二醇的衍生物。

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2024-05-24