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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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(六)塑料配方设计的一些要点之各组分混合均匀
6保证配方中各组分混合均匀
配方中各组分的均分布是使配方能达到改性要求的保证,可采取下面的方法保证各组分的均匀分布:
(1)分次加入
对于填料加入量过大的配方,填料最好分两次加入:第一次在加料斗,第二次在中间侧加料口。如加150份氢氧化铝的无卤阻燃PE配方,就要分两次加入,否则不能造粒。
填料的偶联剂处理,一般以分三次喷入为佳,这样能达到分散均匀,偶联效果好。
(2)合理的加料顺序
在PVC或填充母料的配方中,各种料的加料顺序很重要。如填充母料要先加填料,这样有利于在混合后的升温过程中除去其中的水份和后续的偶联处理。外润滑剂要后加,以免影响其他物料的均匀混合。
(七)塑料配方设计的一些要点之配方中的负面影响
7配方中一些组分的负面影响
设计配方时要全面考虑,加入的助剂在满足塑料的某种性能同时,应尽可能不影响其他性能。如高填充配方对复合材料的力学性能和加工性能影响很大,使其冲击强度和拉伸强度大幅度下降,加工流动性变差。如果制品对复合材料的某项性能有影响,在配方设计中要考虑补偿措施,如加入弹性体以减少对冲击性能的影响,加入润滑剂以改善加工性能。
7.1抗冲击性
大部分无机材料和部分有机材料都降低材料的抗冲击性。为了降低对冲击强度的影响,设计配方时可以考虑加入弹性体或增韧剂。
7.2透明性
大多数无机材料对透明性都有影响,折光指数与树脂相近的无机材料对透明性的影响较小。对主要用于HDPE塑料袋的透明填充母料,可选择对透明性影响较小的特殊品种的滑石粉。
有些有机化合物也影响塑料的透明性,如在PVC的增韧剂中,除MBS外,CPE、EVA、ACR都影响制品的透明性。
在无机阻燃材料中,只有胶体五氧化二锑不影响制品的透明性。
7.3颜色
配方设计,一定要注意助剂本身的颜色及其变色性。有些助剂本身颜色很深,这会影响制品的颜色,难以制备浅色制品。如炭黑为黑色,只能制备深色制品;其他如石墨、红磷、二硫化钼、金属粉末及工业矿渣等本身都有颜色,选用时要注意。还有些助剂本身为白色,但在加工中因高温会变色,如硅灰石本身为白色,但填充到树脂中加工后就成浅灰色。
7.4其他性能
塑料的导热改性一般为加入金属类和碳类导热剂,但此类导热剂又是导电剂,在提高导热性同时会提高导电性,从而影响绝缘性。对于同时要求绝缘和导热的塑料,不能加入具有导电性的导热剂,只能加入绝缘类导热剂,如陶瓷类金属氧化物。
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