價(jià)值3W的助劑速查手冊(cè)，改性塑料研發(fā)工程師必備！
世界上沒有任何一件事情是完美的，在改性塑料行業(yè)，這樣的例子就更加常見了。因?yàn)?，不管是熱塑性還是熱固性，盡管已經(jīng)精心挑選材料，但在加工成型或使用過程中，總是會(huì)有一些塑料不能令人滿意。為此，為了滿足加工成型或使用過程中的要求，就必須對(duì)塑料進(jìn)行改性。

因?yàn)?，有的材料韌性很好，但阻燃性能很差；有的材料導(dǎo)電性很好，耐熱性很差；有的材料綜合性能很好，耐老化耐黃變性能卻不行。這個(gè)時(shí)候，改性塑料人有效的救兵就是——“塑料助劑”。助劑在塑料中：小身板，大能量。

塑料助劑又叫塑料添加劑，是聚合物（合成樹脂）進(jìn)行成型加工時(shí)為改善其加工性能或?yàn)楦纳茦渲旧硇阅芩蛔愣仨毺砑拥囊恍┗衔铩?/p>

一、助劑能做什么呢？

助劑能做什么？我想做塑料改性的人都非常清楚。比如說：改善加工性能、改善力學(xué)性能、改善光學(xué)性能、改善老化性能、改善表面性能、降低成本及改善其它的一些性能。下面先從一個(gè)表格，整體感受一下。

表 塑料添加劑的功能及類別

改善加工性能

潤滑劑、脫模劑、穩(wěn)定劑、加工助劑、觸變劑、增塑劑、PVC穩(wěn)定劑

改善力學(xué)性能

增塑劑、增強(qiáng)填充劑、增韌劑、抗擊改性劑

改善光學(xué)性能

顏料、染料、成核劑、熒光增白劑

改善老化性能

抗氧劑、PVC穩(wěn)定劑、紫外光吸收劑、殺菌劑、防霉劑

改善表面性能

抗靜電劑、滑爽劑、耐磨劑、防粘連劑、防霧劑

降低成本

稀釋劑、增溶劑、填料

改善其他性能

發(fā)泡劑、助燃劑、化學(xué)交聯(lián)劑、偶聯(lián)劑

雖然說助劑可以改善塑料的一些性能，但并不是每一種塑料都能加入不同的助劑。這個(gè)主要是有些助劑會(huì)與塑料本身發(fā)生一些反應(yīng)，不僅達(dá)不到改善塑料自身缺點(diǎn)的問題，還讓材料性能變得更差，并且對(duì)人的健康、環(huán)境等造成不可估量的影響。因此，今天我們就一起從整體的出來，逐一了解各種塑料的助劑，從而提高對(duì)塑料性能的認(rèn)識(shí)。

二、助劑介紹

1.阻燃劑

阻燃劑，賦予易燃聚合物難燃性的功能性助劑，主要是針對(duì)高分子材料的阻燃設(shè)計(jì)的；阻燃劑有多種類型，按使用方法分為添加型阻燃劑和反應(yīng)型阻燃劑。

隨著國家對(duì)環(huán)保的日益重視，阻燃劑的發(fā)展趨勢(shì)將是無毒、無鹵、低煙、對(duì)環(huán)境沖擊小而具有佳阻燃性能的新型阻燃劑體系。

阻燃劑分類及經(jīng)典介紹

2.抗氧劑/光穩(wěn)定劑

抗氧劑是一類化學(xué)物質(zhì)，當(dāng)其在聚合物體系中僅少量存在時(shí)，就可延緩或抑制聚合物氧化過程的進(jìn)行，從而阻止聚合物的老化并延長其使用壽命，又被稱為“防老劑”。圖片

不同類型主、輔抗氧劑，或同一類型不同分子結(jié)構(gòu)的抗氧劑，作用功能和應(yīng)用效果存在差異，常用的塑料抗氧劑按分子結(jié)構(gòu)和作用機(jī)理一般分為五類：受阻酚類、亞磷酸酯類、硫代類、復(fù)合類以及受阻胺(HALS)類。

3.爽滑劑

聚合物會(huì)在生產(chǎn)、加工中因具有摩擦性而引發(fā)表面粘接、脫模困難等問題。高摩擦在薄膜的收放卷、塑料袋生產(chǎn)和包裝生產(chǎn)過程中制造困難。因此在聚合物生產(chǎn)過程中需要添加一些爽滑助劑，減少摩擦力或粘接。

4.相容劑

相容劑又稱增容劑，是指借助于分子間的鍵合力，促使不相容的兩種聚合物結(jié)合在一體，進(jìn)而得到穩(wěn)定的共混物的助劑。

以ABS為例，直接將兩種材料共混得到“ABS”一定不是你想要的，因?yàn)樗男阅芤凰俊槭裁磿?huì)有這樣的差別呢？這就涉及到了高分子合金的關(guān)鍵技術(shù)——相容化技術(shù)。就ABS而言，大家可能知道他的生產(chǎn)方式是首先聚合得到的PB膠粉，然后以它為種子，另加丙烯腈和苯乙烯單體，接枝在PB膠粉上。這樣在PB膠粉的表面其實(shí)是PB-g-AS這種聚合物。而這種聚合物將兩種原本不相容的聚合物結(jié)合在一起，改善了原來體系的性能。

5.增韌劑

凡能減低脆性，增加韌性，而又不影響膠黏劑其他主要性能的物質(zhì)即為增韌劑，可分為橡膠類增韌劑和熱塑性彈性體類增韌劑。增韌劑一般都含有活性基團(tuán)，能與樹脂發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，固化后不完全相容，有時(shí)還要分相，會(huì)獲得較理想的增韌效果，使熱變形溫度不變或下降甚微，而抗沖擊性能又明顯改善。

熱塑性彈性體

6.抗菌劑

抗菌劑（anti-bacterial agents）指能夠在一定時(shí)間內(nèi)，使某些微生物（細(xì)菌、真菌、酵母菌、藻類及病毒等）的生長或繁殖保持在必要水平以下的化學(xué)物質(zhì)。抗菌劑是具有抑菌和殺菌性能的物質(zhì)或產(chǎn)品。

 銀離子抗菌機(jī)理

抗菌劑的抗菌作用一般分為殺菌和抑菌作用?？咕鷦┑臐舛群妥饔脮r(shí)間對(duì)抗菌作用有很大的影響。銀、銅、汞等金屬離子、強(qiáng)氧化劑主要起殺菌作用，有機(jī)抗菌劑則主要表現(xiàn)為抑菌作用。同一抗菌劑，低濃度常表現(xiàn)抑菌，高濃度則為殺菌。

7.著色劑

能使塑料上一定顏色的物質(zhì)。著色劑使塑料改變固有的吸收及反射光波的特性。它可以是有機(jī)或無機(jī)的，可以是天然的或合成的。

顏料是不能溶于普通溶劑的著色劑，故要獲得理想的著色性能，需要用機(jī)械方法將顏料均勻分散于塑料中。無機(jī)顏料熱穩(wěn)定性、光穩(wěn)定性優(yōu)良，價(jià)格低，但著色力相對(duì)差，相對(duì)密度大；有機(jī)顏料著色力高、色澤鮮艷、色譜齊全、相對(duì)密度小，缺點(diǎn)為耐熱性、耐候性和遮蓋力方面不如無機(jī)顏料。

8.偶聯(lián)劑

是一類具有兩性結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，它們分子中的一部分基團(tuán)可與無機(jī)表面的化學(xué)基團(tuán)反應(yīng)，形成化學(xué)鍵合；另一部分基團(tuán)則有親有機(jī)物的性質(zhì)，可與有機(jī)分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或產(chǎn)生較強(qiáng)的分子間作用，從而將兩種性質(zhì)截然不同的材料牢固地結(jié)合起來，改善無機(jī)填料在聚合物基體中的分散狀態(tài)，提高填充聚合物材料的力學(xué)性能和使用性能。

鈦酸偶聯(lián)劑

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9.成核劑

成核劑是適用于聚乙烯、聚丙烯等不完全結(jié)晶塑料，通過改變樹脂的結(jié)晶行為，加快結(jié)晶速率、增加結(jié)晶密度和促使晶粒尺寸微細(xì)化，達(dá)到縮短成型周期、提高制品透明性、表面光澤、抗拉強(qiáng)度、剛性、熱變形溫度、抗沖擊性、抗蠕變性等物理機(jī)械性能的功能助劑。

山梨醇類成核劑

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10.發(fā)泡劑

所謂發(fā)泡劑就是使對(duì)象物質(zhì)成孔的物質(zhì)，它可分為化學(xué)發(fā)泡劑和物理發(fā)泡劑和表面活性劑三大類?；瘜W(xué)發(fā)泡劑是那些經(jīng)加熱分解后能釋放出二氧化碳和氮?dú)獾葰怏w，并在聚合物組成中形成細(xì)孔的化合物；物理發(fā)泡劑就是泡沫細(xì)孔是通過某一種物質(zhì)的物理形態(tài)的變化，即通過壓縮氣體的膨脹、液體的揮發(fā)或固體的溶解而形成的；發(fā)泡劑均具有較高的表面活性，能有效降低液體的表面張力，并在液膜表面雙電子層排列而包圍空氣，形成氣泡，再由單個(gè)氣泡組成泡沫。

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11.抗靜電劑

任何物體都帶有本身的靜電荷，這種電荷可以是負(fù)電荷也可以是正電荷，靜電荷的聚集使到生活或者工業(yè)生產(chǎn)受到影響甚至危害，將聚集的有害電荷導(dǎo)引/消除使其不對(duì)生產(chǎn)/生活造成不便或危害的化學(xué)品稱為抗靜電劑。

抗靜電劑一般都具有表面活性劑的特征，結(jié)構(gòu)上極性基團(tuán)和非極性基團(tuán)兼而有之。常用的極性基團(tuán)（即親水基）有：羧酸、磺酸、硫酸、磷酸的陰離子，胺鹽、季銨鹽的陽離子，以及-OH、-O-等基團(tuán)，常用的非極性基團(tuán)（即親油基或疏水基）有：烷基、烷芳基等，從而形成了纖維工業(yè)常用的五種基本類型的ASA，即胺的衍生物，季銨鹽，硫酸酯、磷酸酯以及聚乙二醇的衍生物。

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12.熱穩(wěn)定劑

塑料在加工成型過程中，會(huì)因加熱、摩擦或剪切等產(chǎn)生熱量，或因塑料制品在使用過程中受熱而發(fā)生性能變壞。為了防止塑料受熱發(fā)生降解老化，需要添加一種使塑料在受熱時(shí)不會(huì)引起分解和變化的物質(zhì)，這種物質(zhì)就叫做熱穩(wěn)定劑。

13.增強(qiáng)材料

增強(qiáng)材料的作用主要是增加塑料制品的強(qiáng)度。一般而言，它是纖維類材料，如玻璃纖維、金屬纖維、天然或合成纖維等。

玻璃纖維

由于纖維類材料有高的拉伸強(qiáng)度，故填充在熱固性或熱塑性樹脂中可以大大提高制品的拉伸強(qiáng)度，提高剛性、耐磨性、尺寸穩(wěn)定性、流變性、阻燃性、減小滲透性，使制品表面光澤性提高。

14.填料

是為了降低成本或改善性能等在塑料中所加入的惰性物質(zhì)。常見的填料有：碳酸鈣、滑石粉、硅灰石、云母、炭黑、玻璃微珠、陶瓷等等。

15.熒光增白劑

是一種熒光染料，或稱為白色染料，也是一種復(fù)雜的有機(jī)化合物。它的特性是能激發(fā)入射光線產(chǎn)生熒光，使所染物質(zhì)獲得類似熒石的閃閃發(fā)光的效應(yīng)，使肉眼看到的物質(zhì)很白，達(dá)到增白的效果。

16.粘合劑

粘合劑（Bonding agent）是重要的輔助材料之一，在包裝作業(yè)中應(yīng)用極為廣泛。粘合劑是具有粘性的物質(zhì)，借助其粘性能將兩種分離的材料連接在一起，粘合劑的種類很多。

17.潤滑劑

塑料在加熱熔融成型的過程中，會(huì)受到機(jī)械力的推動(dòng)和剪切力的攪動(dòng)，塑料與塑料、塑料與機(jī)械會(huì)產(chǎn)生各種摩擦，摩擦就會(huì)產(chǎn)生熱量，而過大的摩擦?xí)a(chǎn)生摩擦熱，使塑料心層溫度不能導(dǎo)出而發(fā)生燒焦、氣泡現(xiàn)象；在塑料加工過程中一般需要加入潤滑劑，來降低高聚物分子間的吸引力，從而提高其流動(dòng)性，并降低制品表面的粘附性以及塑料互相粘連的作用。潤滑劑除了改善流動(dòng)性外，還可以起熔融促進(jìn)劑、防粘連劑和防靜電劑、爽滑劑等作用。

18.增塑劑

凡是能降低樹脂的熔融溫度，提高樹脂在熔融狀態(tài)下的流動(dòng)性和制品柔軟性的材料都叫增塑劑。增塑劑加入高分子材料時(shí)，可在不改變其基本化學(xué)特性的情況下，降低其熔體黏度、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和彈性摸量，從而可改進(jìn)其加工性，并提高制品的柔軟性和拉伸性能的物質(zhì)。

除了上述的助劑，當(dāng)然還有其它的一些助劑，就不一一舉例。例如:耐刮擦助劑，這個(gè)做的比較好的是贏創(chuàng)和巴斯夫，還有美利肯成核劑，增加透明性，都是非常不錯(cuò)的。而目前，隨著終端企業(yè)對(duì)于高性能材料需求日益加強(qiáng)，無鹵環(huán)保的阻燃劑丶降低材料的氣味及低VOCs的相容劑等等，對(duì)于材料本身的性能提升都具有深遠(yuǎn)的意義。