塑料和橡膠產品的典型生產工藝主要包括基本步驟,如配混,精煉和成型(包括橡膠硫化)。在這個過程中,聚合物,添加劑,加工設備(包括模具)是三個主要的材料條件,這是不可或缺的。該添加劑不僅提高了加工過程中聚合物的加工性能,影響加工條件,提高了加工效率,而且提高了產品的性能,提高了產品的使用價值和使用壽命。
添加劑的種類和種類多于聚合物。通過各種助劑的適當組合,可賦予聚合物多種性質。使用助劑來實現聚合物改性是一種相對簡單和有效的方法。添加劑和聚合物的組合是聚合物加工和應用技術的重要方面。
幾乎所有聚合物都需要助劑,但不同的聚合物具有不同的助劑。通常,橡膠和熱塑性塑料使用更多種類和數量的助劑;而熱固性塑料除了固化(硬化)所需的添加劑外,還需要比其他助劑更少的助劑。
大多數添加劑都是少量使用的。通常,助劑的用量僅為聚合物重量的千分之幾至百分之幾。還有幾種類型的添加劑,它們大量使用,其量為10份至幾十份。例如,增塑劑,增強劑,填料,軟化劑,阻燃劑,抗沖劑,增粘劑等。雖然添加劑的量少,但效果顯著,甚至一些性能缺陷少或難以加工且實用價值低的聚合物也可以變成有價值的材料。
總而言之,助劑和聚合物之間存在相互依賴的關系。聚合物的研究和生產早于添加劑,但聚合物只有適當的添加劑和加工技術才有廣泛的用途。
熱穩定性直接決定阻燃劑在加工溫度下的性能。若熱穩定性差,如某些含氮阻燃劑在高溫加工時易分解,不僅降低阻燃效果,分解產物還可能影響基體材料性能,限制加工溫度范圍,使加工工藝窗口變窄。
團聚現象:許多阻燃劑以粉末形式添加,其顆粒間存在較強的范德華力和靜電引力,容易相互吸引團聚。例如,納米級的氫氧化鎂、氫氧化鋁阻燃劑,因其粒徑小、比表面積大,團聚傾向更為顯著。這會導致在基體材料中無法均勻分散,形成局部濃度過高或過低的情況,影響材料整體的阻燃性能。
形成隔離保護層:硅酮系阻燃劑在高溫燃燒時粘度比高分子材料小,會產生相分離,在高分子材料受熱燃燒時的表面形成硅酮富集層。燃燒時生成硅酮特有的 - Si-O - 和 - Si-C - 鍵的無機隔氧絕熱保護層和阻燃碳化層,可阻止燃燒分解產物外溢,抑制高分子材料分解。