配方设计是指在原材料(即树脂)选定后,为进一步提高制品的使用性能,运用树脂的可配制性强的特点,在充分了解和分析塑料各组分功能特性的基础上,经合理计算或实验,选定组分用量的过程。对于特定的用途而言,有些性能优良,但成本较高;有些经济适用,但性能不佳;而有些性能和成本均能满足要求,但又难以成型加工。因此,需要通过塑料配方设计进行改性,使之在各方面均能满足应用与加工的要求。此外,开发一个新的合成树脂品种,通常需要几年甚至更长时间,而通过合成树脂与助剂的合理配合,在较短时间里即可得到所需要的塑料材料。由此可见,塑料配方技术是塑料工业获得新材料的主要手段。具体地说,塑料配方设计主要实现如下几方面的目的。
1.改善成型加工性能
有些树脂品种本身的加工性不好,通过合理选择增塑剂、润滑剂和加工改性剂,可改善物料在成型加工中的流动性,防止熔体与加工机械表面的粘连。
PVC树脂是典型的一种,其熔点与分解温度十分接近,在PVC熔化温度前已经导致热分解。因此,PVC树脂在加工时,必须加入增塑剂,以降低其熔点;加入稳定剂,以提高其热分解温度,从而拓宽其加工温度范围。
LLDPE的熔体粘度大,熔体流动不稳,导致难于加工出合格制品。在LL-DPE加工时,也要加入合适的弹性体、低分子蜡等加工改性剂,以改善其加工性能。
对于一般树脂若进行适当的配方设计,也可提高制品的表面光泽度,起到节能增效的作用。
2.改善制品的使用性能
制品使用环境千差万别,从而对制品的性能提出了多种多样的要求,通常单一品种的树脂性能很难满足,必须对某些性能进行改进,使之既能满足制品的使用要求和经济要求,又能满足成型加工的需要。另外,通过配方设计还可以在很大程度上弥补塑料本身的不足,赋予制品新的性能。
一般树脂的改性主要集中在如下几方面:
(1)外观性 指颜色、光泽等,主要用于日用品、装饰材料、玩具、仪器壳等。
(2)耐热 工业配件。
(3)耐磨 轴承、齿轮、垫片、刹车片、密封圈等。(www.xing528.com)
(4)防老化 农膜、建材、装饰材料、日用品等。
(6)抗静电性 用于仪器、仪表、地板、矿井下输气管、防爆制品、电器外壳等。
(7)导电性 电磁屏蔽、电导体等。
(8)阻隔性 用于啤酒、碳酸饮料包装,药品、香精包装,保鲜制品的包装。
(9)增强改性 工业配件等。
(10)增韧改性 用于汽车保险杠等要求耐冲击场合。
(11)降解改性 农膜、包装膜、手术线等。
(12)发泡改性 用于降重、隔热、隔音、高弹性、防振等场合。
3.降低成本
合理的性价比是企业追求的目标。这就是说,树脂在满足制品性能要求时,价格越低越好。从塑料配方设计方面来说,主要是降低制品原材料成本,其途径大致有三个方面:一是选择成本较低的助剂,二是减轻制品质量,三是对相对价格较低的塑料材料进行改性,以替代价格较高的塑料品种及功能塑料。常用的填充、发泡、增强等功能化配方即属于此类。
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