A műanyag adalékanyagok olyan vegyületek, amelyeket a polimerek (műgyanták) öntési folyamata során kell hozzáadni a feldolgozási teljesítményük vagy a gyanta saját tulajdonságainak javítása érdekében. Például lágyítószereket használnak a polivinil-klorid gyanta formázási hőmérsékletének csökkentésére és a termék lágyabbá tételére; Egy másik példa: könnyű, rezgésálló, hő- és hangszigetelő habosított műanyagok előállításához habképző szert kell hozzáadni; Egyes műanyagok hőbomlási hőmérséklete nagyon közel áll az öntési feldolgozási hőmérséklethez, és hőstabilizátorok hozzáadása nélkül nem formázhatók. Ezért a műanyag adalékanyagok különösen fontos szerepet játszanak a műanyag fröccsöntésében és feldolgozásában.
1. Lágyító
Egyes magas üvegesedési hőmérsékletű műanyagokhoz bizonyos mennyiségű lágyító hozzáadása szükséges ahhoz, hogy szobahőmérsékleten lágy termékeket állítsanak elő, és javítsák olvadékfolyási tulajdonságaikat a feldolgozás során. Ezek a kis molekulatömegű olajos lágyítók jól kompatibilisek a nagy polimerekkel. Eloszlanak a polimer láncok között, csökkentve a köztük lévő intermolekuláris erőket, megkönnyítve a molekulaláncok mozgását bizonyos hőmérsékleten és nyomáson, így elérik a feldolgozás és a formázás célját. Ezért a lágyítók csökkentik a műanyagok üvegesedési hőmérsékletét és minimális formázási hőmérsékletét. Az üvegesedési hőmérséklet csökkenése általában arányos a lágyító térfogathányadával.
A lágyító két kategóriába sorolható: elsődleges lágyító és másodlagos lágyító. Az elsődleges lágyító jellemzői a gyantákkal való jó kompatibilitás, a nagy lágyítási hatékonyság, a migrációval szembeni ellenállás, az alacsony illékonyság, az alacsony olaj (víz) extrakció és az alacsony hőmérsékletű rugalmasság. A másodlagos lágyító oldhatósága rossz, főként a fő lágyítóval együtt használják a költségek csökkentésére, ezért adalékanyagként is ismert.
2. Antioxidánsok és fénystabilizátorok
Mindannyian tudjuk, hogy a műanyag termékek feldolgozás, tárolás és használat során fény, hő és oxigén hatására öregedési jelenségeken mennek keresztül, mint például a fakulás, törékenység és repedés. Az öregedés késleltetése és megelőzése érdekében stabilizátorokat kell hozzáadni. Főleg a termikus öregedés megelőzésére használják, hőstabilizátornak nevezik; Főleg az oxidatív öregedés megelőzésére használják, antioxidánsnak nevezik; Főleg a fényképek öregedésének megelőzésére használják őket, ezeket fénystabilizátoroknak, összefoglaló néven stabilizátoroknak nevezik. Napjainkban a legjobban teljesítő műanyag stabilizátor a metil-ón hőstabilizátor (rövidítve 181), amely nagyon hatékony merev polietilén (PVC) hengerléséhez, extrudálásához, fröccsöntéséhez és fúvósajtásához. Magas biztonsága miatt különösen élelmiszerek csomagolásához és nagy felbontású kemény polietilén termékekhez használják. Ugyanakkor széles körben használják műanyag ajtókban és ablakokban, vízcsövekben és dekorációs anyagokban is, amelyek más rendkívül mérgező műanyag hőstabilizátorokat helyettesítenek. Széles körben alkalmazták az Egyesült Államokban, Európában és Japánban. Az elmúlt években 181 metilón hőstabilizátort használtak széles körben Kínában.
3. Égésgátlók
A műanyagok égési teljesítményét lassító adalékokat égésgátlóknak nevezzük, amelyek különböző égésgátló mechanizmusok szerint négy típusra oszthatók:
A műanyagok bomlástermékeivel kombinálva lángfojtó gáz keletkezik, például az antimon-trioxid és a PVC bomlása során felszabaduló hidrogén-klorid reakciója során lángoltó hatású antimon-triklorid keletkezik.
Az égés során keletkező hő elnyelésével hűti a műanyagokat és lassítja az égési sebességet, mint például az alumínium-hidroxid, amely a leggyakrabban használt égésgátló típus: töltőanyagként, füstcsillapítóként és égésgátlóként működik. Ugyanakkor olcsó és csekély hatással van a polimer tulajdonságaira, így a növekedési üteme az alkalmazás során figyelemre méltó.
Gondoskodjon oxigéntől, például foszfát-észterektől elkülönített bevonattal. A fő termékek közé tartozik a trifenil-foszfát, amely valójában égésgátló tulajdonságokkal rendelkező lágyító.
Szabad gyököket generálhat, amelyek megakadályozzák az égési reakciókat, amelyek reakcióba léphetnek a műanyagokkal, és gyenge égési teljesítményű termékeket állítanak elő.
4. Hőstabilizátor
A hőstabilizátor fő funkciója, hogy megakadályozza vagy enyhítse a polivinil-klorid gyanta bomlását a magas hőmérsékletű lágyítási feldolgozás során, valamint a fény és oxigén hatására a környezetben a termék használata során az öntést követő kémiai változásokat, ezáltal megváltoztassa. a termék teljesítményét és élettartamának lerövidítését. A hőstabilizátorok gátolják vagy megakadályozzák a gyanta lebomlását, meghosszabbítják a termék élettartamát, és bizonyos antioxidáns hatást fejtenek ki azáltal, hogy felszívják és semlegesítik a HCl-t, kiszorítják az instabil allil-klorid atomokat a PVC-molekulákból, addíciós reakciókon mennek keresztül polién szerkezetekkel, megfogják a szabad gyököket stb. lebomló és elszíneződő termékek. Ezenkívül a hőstabilizátorok elnyelhetik az ultraibolya sugárzást, vagy megvédhetik a gyantát az ultraibolya sugárzás okozta károsodástól. Főleg PVC-gyantából álló keverékekhez adva nem léphetnek kémiai reakcióba más adalékanyagokkal, és nem befolyásolhatják a termék teljesítményét. Ezek a hatásmechanizmusok együttesen biztosítják a hőstabilizátorok fontos szerepét a műanyagfeldolgozásban, különösen a PVC-gyanta feldolgozásában és alkalmazásában.
5. Hatásmódosító
Az ütésmódosítók fő funkciója a polimer anyagok alacsony hőmérsékletű ridegségének javítása és nagyobb szívósság biztosítása. Ezek a vegyszerek fontos szerepet játszanak a mérnöki technológia területén, és széles körben használják különféle műanyag termékekben, például PP műanyagokban, PVC gyantákban stb. Kifejezetten a PVC anyagok esetében az ütésmódosítók növelhetik a PVC keménységét és ütésállóságát, ezáltal javítva az anyag szívóssága, szilárdsága és kopásállósága, valamint a termék élettartamának és teljesítménystabilitásának növelése. Például az Acrylic Impact Modifier (AIM) egy kiváló minőségű és környezetbarát műanyag módosító, amelyet főként PVC kemény termékekhez használnak, mint például csövek és szerelvények, műanyag acél ajtók és ablakok, panelek, tartályok stb. Az AIM eloszlatja a részecskéket a PVC-ben. folytonos fázisú mátrix, külső erők hatására elnyeli az ütési energiát, megakadályozza a repedések további kialakulását, ezáltal javítja az anyag ütésállóságát. Ezen túlmenően az ütésmódosítók jó feldolgozhatósággal és időjárásállósággal ruházhatják fel a PVC-termékeket, így különösen alkalmasak kültéri termékekhez
6. Habképző szer
A habosítószer egyfajta szerves vegyület, amely hevítéskor lebomlik és gázokat bocsát ki. Ezek a gázok a műanyag hordozóban maradnak, és sok finom habszerkezettel rendelkező habosított műanyagokká válnak.
Jó habosítószerként a következő feltételekkel kell rendelkeznie: gázkibocsátás rövid időn belül, állítható kibocsátási sebesség, a bomlás során felszabaduló inert gázok, mint a CO ₂ és N 2, könnyű diszperzió és bomlás a műanyagokban, megfelelő bomlási hőmérséklet, alacsony hőképződés a bomlás során, irreverzibilis bomlási reakció, nem mérgező habképző, stb. A legszélesebb körben használt habképző az azodikarbonamid.
7. Kapcsolószer
A kapcsolószer olyan anyagtípusra utal, amely javíthatja a töltőanyagok és a polimer anyagok közötti határfelületi tulajdonságokat. A kapcsolószerek molekulaszerkezetében általában két funkciós csoport található: az egyik kémiai reakcióba léphet a polimer mátrixszal, vagy jó kompatibilitású; Egy másik típus kémiai kötéseket hozhat létre szervetlen töltőanyagokkal. Mint; Szilán kapcsolószer, általános képlet: RSiX3 (R egy aktív funkciós csoport, amely affinitást és reaktivitást mutat polimer molekulákkal, például vinil-, klór-propil-, epoxi-, metakriloil-, amino- és tiolcsoportokkal; X jelentése alkoxicsoport, amely képes hidrolizálni, például metoxi, etoxi stb.). Kapcsolószerrel történő kezelés után az erősítőszer vagy töltőanyag felülete kémiailag módosítható, hídkötést képezve a diszpergált szervetlen fázis és a folytonos polimer között, kompozit anyaggá válik, amely fokozza az erősítőszer vagy töltőanyag hatását. A szerves szilán a legszélesebb körben használt kapcsolószer, míg a szerves titanát a hatékonyabb kapcsolószer.
8. Térhálósító szer
A térhálósító szereket elsősorban polimer anyagokban (gumi és hőre keményedő gyanták) használják. Mivel a polimer anyagok molekulaszerkezete lineáris, nem térhálósodik, szilárdságuk kicsi, könnyen törhetők, és nincs rugalmasságuk. A térhálósító szerek szerepe az, hogy kémiai kötéseket hozzanak létre a lineáris molekulák között, összekapcsolva azokat, így hálózatos struktúra alakul ki, ezáltal javítva a gumi szilárdságát és rugalmasságát. A gumiban használt térhálósítószer főként kén, és gyorsítókat kell hozzáadni. A térhálósító szerek általában szerves peroxidokat jelentenek, például diizopropil-benzol-peroxidot, amely polietilén térhálósítószereként használható.
9. Erősítő anyagok és töltőanyagok
Számos műanyagban jelentős arányt képviselnek az erősítőanyagok és töltőanyagok, különösen az erősítő műanyagok és a kalciumműanyagok. A fő cél a műanyag termékek szilárdságának és merevségének javítása különféle rostanyagok vagy szervetlen anyagok hozzáadásával. A leggyakrabban használt erősítőanyagok az üvegszál, azbeszt, kvarc, korom, szilikátok, kalcium-karbonát, fém-oxidok stb.
10. Kenőanyagok
A polimerek forró feldolgozása során gyakran adnak hozzá kis mennyiségű kenőanyagot, hogy megkönnyítsék a formázást. A kenőanyagok két típusra oszthatók: külső kenőanyagokra és belső kenőanyagokra. A külső kenőanyagok fő funkciója a polimer olvadék egyenletes áramlásának elősegítése a feldolgozó berendezések forró fémfelületéről. A külső kenőanyagok és a polimerek kompatibilitása gyenge, és a polimerek és fémek határfelületén csak egy vékony kenőanyag réteg képződik. A belső kenőanyagok jól kompatibilisek a polimerekkel, ami csökkentheti a polimer molekulák közötti kohéziót, ezáltal megkönnyíti a polimer áramlását és csökkenti a belső súrlódási hő okozta hőmérséklet-emelkedést. A leggyakrabban használt külső kenőanyagok a sztearinsav és fémsói, míg a belső kenőanyagok a kis molekulatömegű polietilén stb.
11. Kiadás ügynök
A leválasztó szer egy funkcionális anyag, amely a forma és a késztermék között helyezkedik el. A leválasztó szerek vegyszerállóak, és nem oldódnak fel, ha érintkeznek a különböző gyanták kémiai komponenseivel, különösen a sztirollal és az aminokkal. A leválasztó szerek hő- és feszültségállósággal is rendelkeznek, és nem könnyen lebomlanak vagy kopnak; A leválasztószer a formához tapad anélkül, hogy átkerülne a megmunkált részekre, és nem akadályozza a festést vagy más másodlagos feldolgozási műveleteket. A fröccsöntés, extrudálás, hengerlés, préselés, laminálás és egyéb eljárások rohamos fejlődésének köszönhetően a felhasznált leválasztó anyag mennyisége is jelentősen megnőtt.
12. Színezőanyag
A színezékek olyan vegyi anyagok, amelyek közönséges oldószerekben nem oldódnak, ezért az ideális színezési teljesítmény eléréséhez mechanikai módszereket kell alkalmazni a pigmentek műanyagokban való egyenletes eloszlatására. A szervetlen pigmentek kiváló hő- és fotostabilitással, alacsony árral, de viszonylag gyenge színezőképességgel és nagy relatív sűrűséggel rendelkeznek; A szerves pigmentek nagy színezőképességgel, élénk színekkel, teljes kromatográfiával és alacsony relatív sűrűséggel rendelkeznek. Hátrányuk azonban a szervetlen pigmentekhez képest alacsonyabb hőállóság, időjárásállóság és fedőképesség. A színezőanyagok főként színes mesterkeverékeket és fluoreszcens fehérítőanyagokat tartalmaznak.
13. Színes mesterkeverék
A mesterkeverék olyan adalékanyag, amelyet szuper állandó mennyiségű pigment vagy festék gyantára történő egyenletes rögzítésével állítanak elő. Alapvető összetevői a pigmentek vagy színezékek, hordozók, diszpergálószerek és adalékanyagok; Előnyei a következők: elősegíti a pigmentek kémiai és színstabilitásának megőrzését, javítja a pigmentek diszpergálhatóságát, egyszerű kezelés, könnyű színkonverzió, tiszta környezet, időt és nyersanyagokat takarít meg.
14. Antisztatikus szer
Az antisztatikus szerek szerepet játszanak a műanyag termékek felületén keletkező statikus elektromosság megszüntetésében vagy csökkentésében. A legtöbb antisztatikus szer elektrolit, amelyek korlátozottan kompatibilisek a szintetikus gyantákkal. Ez lehetővé teszi számukra, hogy a műanyagok felületére vándoroljanak, elérve a nedvesség felszívódását és kiküszöbölve a statikus elektromosságot.
15. Antibakteriális szerek
Az emberek biztonságtudatosságának folyamatos fejlesztésével egyre többen vásárolnak antibakteriális műanyag termékeket. Az antibakteriális műanyagokban antibakteriális szereket használnak. Az antimikrobiális szerek olyan vegyi anyagokat jelentenek, amelyek bizonyos mikroorganizmusok (baktériumok, gombák, élesztőgombák, algák, vírusok stb.) növekedését vagy szaporodását bizonyos ideig a szükséges szint alatt tudják tartani. Az antimikrobiális szerek antibakteriális és baktericid tulajdonságokkal rendelkező anyagok.
16. Habzásgátló
A műanyag habzásgátlók, más néven műanyag szárítószerek, műanyag habzásgátló mesterkeverék, egyes műanyag alapanyagok vagy újrahasznosított műanyagok gyakran tartalmaznak nyomokban nedvességet. Ha nem szünteti meg, buborékok vagy víznyomok képződnek a feldolgozott termékek felületén, amelyek befolyásolják a termékek teljesítményét és megjelenését. Az elektromos szárítógépek hagyományos eljárása a nedvesség eltávolítására megköveteli a nyersanyagok korai szárítását, ami kényelmetlenséget okoz a termelésben, meghosszabbítja a termék feldolgozási idejét, alacsony termelési hatékonysághoz vezet, villamos energiát fogyaszt, rontja a feldolgozási környezetet és növeli a termelési költségeket. A műanyag habzásgátlók egy új típusú funkcionális mesterkeverék, amelyet kifejezetten a PE, PP, ABS, PS és nejlonból készült műanyag termékekben a feldolgozás során fellépő vízbuborékok problémájának megoldására fejlesztettek ki. Ez a mesterkeverék formázható és feldolgozható kis mennyiség hozzáadásával és egyszerűen összekeverésével a műanyag fröccsöntés előtt anélkül, hogy szárítási folyamaton menne keresztül. Előnye a könnyű használat, a jobb termelési hatékonyság és a csökkentett energiafogyasztás.
A műanyag-adalékanyag-ipar hazánkban a PVC-ipar fejlődésével fejlődött. Az adalékanyagok aránya a műanyagokban viszonylag kicsi, de jelentős hatással van a műanyag termékek minőségére. A nagy teljesítményű zöld, környezetbarát, nem mérgező és hatékony műanyag adalékanyagok lesznek a jövőben a kínai műanyag-adalékanyag-ipar fejlődésének fő irányvonalai