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配方设计表面看起来很简单,但其实包含了很多内在的联系,为了设计出高性能、易加工、低价格的配方,需要考虑的因素很多,现提出以下几个方面的因素供参考:树脂的选择、助剂的选择、助剂的形态、助剂的加入量、配方中各组分间的关系、保证配方中各组分混合均匀、配方中一些组分的负面影响、配方应考虑加工性、卫生及环保要求、助剂的价格和来源。
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(五)塑料配方设计的一些要点之配方各组分关系
5配方中各组分间的关系
配方中所选用的助剂在发挥自身作用的同时,应不影响或最小限度地影响其他助剂功效的发挥,最好能与其他助剂有协同作用,而无对抗作用。下面举出一些会产生协同作用或对抗作用的例子。
5.1协同作用
5.1.1抗老化配方
在抗老化的配方中,具有协同作用的有:两种羟基邻位取代基位阻不同的酚类抗氧剂;两种结构和活性不同的胺类抗氧剂;抗氧化性不同的胺类和酚类抗氧剂;全受阻酚类和亚磷酸酯类抗氧剂;半受阻酚类与硫酯类抗氧剂;受阻酚类抗氧剂和受阻胺类光稳定剂;受阻胺类光稳定剂与磷类抗氧剂;受阻胺类光稳定剂与紫外光吸收剂。
5.1.2阻燃配方
在阻燃配方中,协同作用的例子也很多,主要有:
(1)在卤素/锑系复合阻燃体系中,卤系阻燃剂可与Sb2O3发生反应而生成SbX3,SbX3,因而隔离氧气从而达到增大阻燃效果的目的;
(2)在卤素/磷系复合阻燃体系中,两类阻燃剂也可以发生反应而生成PX3、PX2、POX3等高密度气体,这些气体起隔离氧气的作用。另外,两类阻燃剂还可分别在气相、液相中相互促进,从而提高阻燃效果。
5.2对抗作用
5.2.1防老化配方中
在防老化塑料配方中,对抗作用的例子很多,主要有:
(1)HALS类光稳定剂不与硫醚类辅抗氧剂并用,原因为硫醚类滋生的酸性成分抑制了HALS的光稳定作用。
(2)芳胺类和受阻酚类抗氧剂一般不与炭黑类紫外光屏蔽剂并用,因为炭黑对胺类或酚类的直接氧化有催化作用,抑制抗氧效果的发挥。
(3)常用的抗氧剂与某些含硫化物,特别是多硫化物之间,存在对抗作用。其原因也是多硫化物有助氧化作用。
(4)HALS不能与酸性助剂共用,酸性助剂会与碱性的HALS发生盐化反应,导致HALS失效;在酸性助剂存在时,一般只能选用紫外光吸收剂。
5.2.2阻燃配方
在阻燃塑料配方中,也有对抗作用的例子,主要有:
(1)卤系阻燃剂与有机硅类阻燃剂并用,会降低阻燃效果;
(2)红磷阻燃剂与有机硅类阻燃剂并用,也存在对抗作用。
5.2.3其他
(1)铅盐类助剂不能与含硫化合物的助剂一起使用,否则引起铅污染。因此在PVC加工配方中,硬脂酸铅润滑剂和硫醇类有机锡千万不要一起加入。
(2)硫醇锡类稳定剂不能用于铜电缆的绝缘层中,否则引起铜污染。
(3)在含有大量吸油性填料的配方中,油性助剂如DOP及润滑剂的加入量要相应增大。
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