價值3W的助劑速查手冊，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。因為，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，就必須對塑料進(jìn)行改性。

因為，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。這個時候，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)行成型加工時為改善其加工性能或為改善樹脂本身性能所不足而必須添加的一些化合物。

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。這個主要是有些助劑會與塑料本身發(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，從而提高對塑料性能的認(rèn)識。

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，主要是針對高分子材料的阻燃設(shè)計的；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。

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

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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，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，因為它的性能一塌糊涂。為什么會有這樣的差別呢？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，有時還要分相，會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)?？咕鷦┦蔷哂幸志蜌⒕阅艿奈镔|(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。抗菌劑的濃度和作用時間對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，價格低，但著色力相對差，相對密度大；有機(jī)顏料著色力高、色澤鮮艷、色譜齊全、相對密度小，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不會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，會受到機(jī)械力的推動和剪切力的攪動，塑料與塑料、塑料與機(jī)械會產(chǎn)生各種摩擦，摩擦就會產(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，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，都是非常不錯的。而目前，隨著終端企業(yè)對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，對于材料本身的性能提升都具有深遠(yuǎn)的意義。