Els additius plàstics són compostos que s'han d'afegir durant el procés d'emmotllament dels polímers (resines sintètiques) per millorar el seu rendiment de processament o per millorar les propietats pròpies de la resina. Per exemple, els plastificants s'utilitzen per reduir la temperatura d'emmotllament de la resina de clorur de polivinil i fer que el producte sigui més suau; Un altre exemple, per preparar plàstics espumosos amb pes lleuger, resistència a les vibracions, aïllament tèrmic i aïllament acústic, s'ha d'afegir un agent espumant; Alguns plàstics tenen una temperatura de descomposició tèrmica molt propera a la temperatura de processament d'emmotllament i no es poden modelar sense afegir estabilitzadors de calor. Per tant, els additius plàstics tenen un paper especialment important en l'emmotllament i processament de plàstics.
1. Plastificant
Alguns plàstics amb altes temperatures de transició vítrea requereixen l'addició d'una certa quantitat de plastificant per produir productes tous a temperatura ambient i millorar les seves propietats de flux de fusió durant el processament. Aquests plastificants grassos de petit pes molecular tenen una bona compatibilitat amb polímers elevats. Es distribueixen entre cadenes de polímers, reduint les forces intermoleculars entre elles, facilitant el moviment de les cadenes moleculars sota determinades temperatures i pressió, aconseguint així el propòsit de processament i modelat. Per tant, els plastificants tenen l'efecte de reduir la temperatura de transició vítrea i la temperatura mínima d'emmotllament dels plàstics. La disminució de la temperatura de transició vítrea sol ser proporcional a la fracció de volum del plastificant.
El plastificant es pot dividir en dues categories: plastificant primari i plastificant secundari. Les característiques del plastificant primari són bona compatibilitat amb resines, alta eficiència de plastificació, resistència a la migració, baixa volatilitat, baixa extracció d'oli (aigua) i flexibilitat a baixa temperatura. La solubilitat del plastificant secundari és escassa, s'utilitza principalment juntament amb el plastificant principal per reduir costos, per la qual cosa també es coneix com a additiu.
2. Antioxidants i estabilitzants de la llum
Tots sabem que els productes plàstics pateixen fenòmens d'envelliment, com ara la decoloració, la fragilitat i les esquerdes sota l'acció de la llum, la calor i l'oxigen durant el processament, l'emmagatzematge i l'ús. Per retardar i prevenir l'aparició de l'envelliment, cal afegir estabilitzadors. S'utilitza principalment per prevenir l'envelliment tèrmic, s'anomena estabilitzador de calor; S'utilitza principalment per prevenir l'envelliment oxidatiu, s'anomena antioxidant; S'utilitzen principalment per prevenir l'envelliment fotogràfic, s'anomenen estabilitzadors de la llum, anomenats col·lectivament estabilitzadors. L'estabilitzador de plàstic amb millor rendiment avui és l'estabilitzador de calor de metil estany (abreujat com 181), que és molt eficaç per a laminació, extrusió, emmotllament per injecció i modelat per bufat de polietilè rígid (PVC). A causa de la seva alta seguretat, s'utilitza especialment per a envasos d'aliments i productes de polietilè dur d'alta definició. Al mateix temps, també s'utilitza àmpliament en portes i finestres de plàstic, canonades d'aigua i materials decoratius per substituir altres estabilitzadors de calor de plàstic altament tòxics. S'ha utilitzat àmpliament als Estats Units, Europa i Japó. En els últims anys, 181 estabilitzadors de calor de metilestany s'han utilitzat àmpliament a la Xina.
3. Retardants de flama
Els additius que frenen el rendiment de la combustió dels plàstics s'anomenen retardants de flama, que es poden dividir en quatre tipus segons diferents mecanismes retardants de flama:
Quan es combina amb els productes de descomposició dels plàstics, es produeix un gas sufocant de flama, com la reacció entre el triòxid d'antimoni i el clorur d'hidrogen alliberat durant la descomposició del PVC, que produeix triclorur d'antimoni amb efecte d'extinció de flama.
Absorbir la calor generada durant la combustió per refredar plàstics i frenar la velocitat de combustió, com l'hidròxid d'alumini, que és el tipus de retardant de flama més utilitzat: actua com a farciment, supresor de fum i retardant de flama. Al mateix temps, és econòmic i té poc impacte en les propietats del polímer, per la qual cosa la seva taxa de creixement en aplicació és notable.
Proporcioneu un recobriment aïllat de l'oxigen, com els èsters de fosfat. Els productes principals inclouen fosfat de trifenil, que en realitat és un plastificant amb propietats retardants de flama.
Pot generar radicals lliures que impedeixen reaccions de combustió, que poden reaccionar amb els plàstics per produir productes amb un rendiment de combustió baix.
4. Estabilitzador de calor
La funció principal d'un estabilitzador de calor és prevenir o alleujar la descomposició de la resina de clorur de polivinil durant el processament de plastificació a alta temperatura, així com els canvis químics causats per la llum i l'oxigen a l'entorn durant l'ús del producte després de l'emmotllament, canviant així. el rendiment del producte i escurçar-ne la vida útil. Els estabilitzadors de calor inhibeixen o impedeixen la degradació de la resina, allargan la vida útil del producte i tenen un cert efecte antioxidant absorbint i neutralitzant l'HCl, desplaçant els àtoms de clorur d'alil inestables en molècules de PVC, experimentant reaccions d'addició amb estructures de poliè, capturant radicals lliures, etc., per evitar el plàstic. productes de degradació i decoloració. A més, els estabilitzadors de calor també poden absorbir la radiació ultraviolada o protegir la resina dels danys causats per la radiació ultraviolada. Quan s'afegeixen a mescles compostes principalment per resina de PVC, no han de patir reaccions químiques amb altres additius i no han d'afectar el rendiment del producte. Aquests mecanismes d'acció junts asseguren el paper important dels estabilitzadors de calor en el processament de plàstics, especialment en el processament i aplicació de resina de PVC.
5. Modificador d'impacte
La funció principal dels modificadors d'impacte és millorar la fragilitat a baixa temperatura dels materials polímers i dotar-los d'una major duresa. Aquests productes químics tenen un paper important en el camp de la tecnologia d'enginyeria i s'utilitzen àmpliament en diversos productes plàstics, com ara plàstics PP, resines de PVC, etc. Específicament per a materials de PVC, els modificadors d'impacte poden augmentar la duresa i la resistència a l'impacte del PVC, millorant així la duresa, la força i la resistència al desgast del material i millora la vida útil i l'estabilitat del rendiment del producte. Per exemple, el modificador d'impacte acrílic (AIM) és un modificador de plàstic d'alta qualitat i respectuós amb el medi ambient utilitzat principalment per a productes durs de PVC, com ara canonades i accessoris, portes i finestres d'acer de plàstic, panells, contenidors, etc. AIM dispersa partícules en el PVC. matriu de fase contínua, absorbeix l'energia d'impacte quan està sotmesa a forces externes, evita el desenvolupament posterior d'esquerdes i, per tant, millora la resistència a l'impacte del material. A més, els modificadors d'impacte també poden dotar els productes de PVC d'una bona processabilitat i resistència a la intempèrie, cosa que els fa especialment adequats per a productes a l'aire lliure.
6. Agent espumant
L'agent espumant és un tipus de compost orgànic que es descompondrà i alliberarà gasos quan s'escalfa. Aquests gasos romandran al substrat plàstic i es convertiran en plàstics espumosos amb moltes estructures d'escuma fines.
Com a bon agent espumant, hauria de tenir les condicions següents: alliberament de gas en un curt període de temps, velocitat d'alliberament ajustable, gasos inerts com CO ₂ i N ₂ alliberats durant la descomposició, fàcil dispersió i descomposició en plàstics, temperatura de descomposició adequada, baixa generació de calor durant la descomposició, reacció de descomposició irreversible, agent d'escuma no tòxic, etc. L'agent d'escuma més utilitzat és l'azodicarbonamida.
7. Agent d'acoblament
L'agent d'acoblament es refereix a un tipus de substància que pot millorar les propietats interfacials entre els farcits i els materials polímers. Normalment hi ha dos grups funcionals en l'estructura molecular dels agents d'acoblament: un pot experimentar reaccions químiques amb la matriu polimèrica o té una bona compatibilitat; Un altre tipus pot formar enllaços químics amb farciments inorgànics. M'agrada; Agent d'acoblament de silà, amb la fórmula general RSiX3 (R és un grup funcional actiu que té afinitat i reactivitat amb molècules de polímer, com ara grups vinil, cloropropil, epoxi, metacriloil, amino i tiol; X és un grup alcoxi que es pot hidrolitzar, com metoxi, etoxi, etc.). Després del tractament amb un agent d'acoblament, la superfície de l'agent de reforç o farciment es pot modificar químicament, formant un pont entre la fase inorgànica dispersa i el polímer continu, convertint-se en un material compost que millora l'efecte de l'agent de reforç o farciment. L'organosilà és l'agent d'acoblament més utilitzat, mentre que el titanat orgànic és un agent d'acoblament més eficient.
8. Agent de reticulació
Els agents de reticulació s'utilitzen principalment en materials polimèrics (cautxú i resines termoestables). Com que l'estructura molecular dels materials polimèrics és lineal, sense reticulació, la seva resistència és baixa, són fàcils de trencar i no tenen elasticitat. El paper dels agents de reticulació és crear enllaços químics entre molècules lineals, connectant-les per formar una estructura de xarxa, millorant així la resistència i l'elasticitat del cautxú. L'agent de reticulació utilitzat en cautxú és principalment sofre i cal afegir acceleradors. En general, els agents de reticulació es refereixen a peròxids orgànics, com el peròxid de diisopropilbenzè, que es pot utilitzar com a agent de reticulació per al polietilè.
9. Materials de reforç i farciments
En molts plàstics, els materials de reforç i els farcits representen una proporció considerable, especialment els plàstics de reforç i els materials plàstics de calci. L'objectiu principal és millorar la resistència i la rigidesa dels productes plàstics afegint diversos materials de fibra o substàncies inorgàniques. Els materials de reforç més utilitzats inclouen fibra de vidre, amiant, quars, negre de carboni, silicats, carbonat de calci, òxids metàl·lics, etc.
10. Lubricants
Durant el processament en calent dels polímers, sovint s'afegeix una petita quantitat de lubricant per facilitar el desemmotllament. Els lubricants es poden dividir en dos tipus: lubricants externs i lubricants interns. La funció principal dels lubricants externs és facilitar el fluix suau del polímer fos de la superfície metàl·lica calenta dels equips de processament. La compatibilitat entre els lubricants externs i els polímers és escassa, i només es forma una fina capa de lubricant a la interfície entre els polímers i els metalls. Els lubricants interns tenen una bona compatibilitat amb els polímers, la qual cosa pot reduir la cohesió entre les molècules del polímer, facilitant així el flux del polímer i reduint l'augment de temperatura causat per la calor de fricció interna. Els lubricants externs més utilitzats són l'àcid esteàric i les seves sals metàl·liques, mentre que els lubricants interns són el polietilè de baix pes molecular, etc.
11. Agent d'alliberament
L'agent d'alliberament és una substància funcional que es troba entre el motlle i el producte acabat. Els agents d'alliberament tenen resistència química i no es dissolen en contacte amb els components químics de diferents resines, especialment l'estirè i les amines. Els agents d'alliberament també tenen resistència a la calor i a l'estrès, i no es descomponen ni es desgasten fàcilment; L'agent d'alliberament s'adhereix al motlle sense transferir-se a les peces processades i no dificulta la pintura ni altres operacions de processament secundari. A causa del ràpid desenvolupament de l'emmotllament per injecció, extrusió, laminació, modelat per compressió, laminació i altres processos, la quantitat d'agent d'alliberament utilitzat també ha augmentat significativament.
12.Agent colorant
Els colorants són substàncies químiques que són insolubles en dissolvents normals, de manera que per aconseguir un rendiment de coloració ideal, cal utilitzar mètodes mecànics per dispersar uniformement els pigments en els plàstics. Els pigments inorgànics tenen una excel·lent estabilitat tèrmica i fotogràfica, un preu baix, però un poder colorant relativament pobre i una alta densitat relativa; Els pigments orgànics tenen un alt poder colorant, colors brillants, cromatografia completa i baixa densitat relativa. Tanmateix, els seus desavantatges inclouen una menor resistència a la calor, resistència a la intempèrie i poder de cobertura en comparació amb els pigments inorgànics. Els colorants inclouen principalment el masterbatch de color i els agents blanquejants fluorescents.
13. Lot mestre de colors
El lot mestre és un agregat que es fa unint uniformement una quantitat súper constant de pigment o colorant a una resina. Els seus components bàsics inclouen pigments o colorants, portadors, dispersants i additius; Té els següents avantatges: afavoreix el manteniment de l'estabilitat química i del color dels pigments, millora la dispersibilitat dels pigments, operació senzilla, conversió de color fàcil, entorn net, estalvi de temps i matèries primeres.
14. Agent antiestàtic
Els agents antiestàtics juguen un paper en l'eliminació o la reducció de l'electricitat estàtica generada a la superfície dels productes plàstics. La majoria dels agents antiestàtics són electròlits, que tenen una compatibilitat limitada amb resines sintètiques. Això els permet migrar a la superfície dels plàstics, aconseguint els efectes de l'absorció d'humitat i eliminant l'electricitat estàtica.
15. Agents antibacterians
Amb la millora contínua de la conscienciació sobre la seguretat de les persones, cada vegada més persones comencen a comprar productes plàstics antibacterians. Els agents antibacterians s'utilitzen en plàstics antibacterians. Els agents antimicrobians es refereixen a les substàncies químiques que poden mantenir el creixement o la reproducció de determinats microorganismes (bacteris, fongs, llevats, algues, virus, etc.) per sota dels nivells necessaris durant un període de temps determinat. Els agents antimicrobians són substàncies amb propietats antibacterianes i bactericides.
16. Antiescuma
Els antiespumantes de plàstic, també coneguts com a dessecants de plàstic, lots mestres d'antiescuma de plàstic, algunes matèries primeres de plàstic o plàstics reciclats sovint contenen traces d'humitat. Si no s'eliminen, es formaran bombolles o marques d'aigua a la superfície dels productes processats, que afectaran el rendiment i l'aspecte dels productes. El procés tradicional d'utilitzar maquinària d'assecat elèctric per eliminar la humitat requereix un assecat precoç de les matèries primeres, cosa que causa inconvenients en la producció, allarga el temps de processament del producte, condueix a una baixa eficiència de producció, consumeix electricitat, deteriora l'entorn de processament i augmenta els costos de producció. Els antiespumantes de plàstic són un nou tipus de lot mestre funcional desenvolupat específicament per resoldre el problema de les bombolles d'aigua en productes plàstics fets de PE, PP, ABS, PS i niló durant el processament. Aquest lot mestre es pot modelar i processar afegint una petita quantitat i simplement barrejant-lo abans de l'emmotllament de plàstic, sense passar per un procés d'assecat. Té els avantatges d'un ús fàcil, una millor eficiència de producció i un consum d'energia reduït.
La indústria dels additius plàstics al nostre país s'ha desenvolupat amb el desenvolupament de la indústria del PVC. La proporció d'additius en materials plàstics és relativament petita, però té un impacte significatiu en la qualitat dels productes plàstics. Els additius de plàstic verds, respectuosos amb el medi ambient, no tòxics i eficients d'alt rendiment es convertiran en la direcció principal per al desenvolupament de la indústria d'additius de plàstic de la Xina en el futur