塑料改性是指在通用塑料、工程塑料或特種工程塑料的基礎(chǔ)上，添加合適的助劑、填料或其他高分子成份，經(jīng)過填充、增韌、增強(qiáng)等手段加工改性，提高塑料材料在某些方面的性能。通過上述改性技術(shù)加工后的塑料稱為改性塑料，一般來說，改性塑料在阻燃性、強(qiáng)度、抗沖擊性、耐老化等方面的性能優(yōu)于塑料。
改性塑料目前廣泛應(yīng)用于家電、汽車、通訊、醫(yī)療、電子電氣、軌道交通、精密儀器、家居建材、安防、航天航空、軍工等領(lǐng)域。2010-2019年，我國(guó)改性塑料也實(shí)現(xiàn)了快速上升，由2010年的年產(chǎn)705萬噸，到2019年的年產(chǎn)1955萬噸左右；改性化率由2010年的16.2%增長(zhǎng)到2019年的20.4%。2020年中國(guó)改性塑料產(chǎn)量約為2250萬噸，同比增長(zhǎng)15.1%；改性塑料需求量約為1615萬噸，同比增長(zhǎng)6.6%。
可以說，改性塑料的發(fā)展前景十分廣闊。今天，小編為大家整理了一份改性塑料配方的20個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，有需要的料友們建議直接收藏。
01.母料核
母料核在母料中的量一般在20%以上。
02.分散劑
其功能是讓填料與載體樹脂有很好的相容性，而且熔點(diǎn)和熔體黏度應(yīng)低于載體樹脂。常見的分散劑有硬脂酸及其鹽類、芥酸酰胺、固體石蠟、液體石蠟、聚乙烯蠟 (即相對(duì)分子量聚乙烯)、氧化PE、α-甲基苯乙烯等。
分散劑的熔點(diǎn)較低，當(dāng)溫度上升時(shí)能迅速熔融，并包覆在經(jīng)過偶聯(lián)劑、交聯(lián)劑處理過的無機(jī)填料表面，使母料表面張力更與主體樹脂接近，因而大大改善無機(jī)填料的分散性，并能使復(fù)合材料的黏度下降，流動(dòng)性提高，一般用量約在5%。
03.載體樹脂
填充母料在主體樹脂中能否均勻分散，關(guān)鍵是載體樹脂的選擇，無規(guī)聚丙烯軟點(diǎn)較低，對(duì)碳酸鈣等顆粒的包覆效果好，填充母料的熔體流動(dòng)速率很高，母料在主體樹脂中的分散很好，但對(duì)制品的力學(xué)性能影響較大，達(dá)不到制品的更好需求。
由于填充母料主要用于聚乙烯或聚丙烯等聚烯烴塑料制品加工，因而可供選擇的載體樹脂主要有LDPE、PS、EVA、CPE等，但HDPE、PP、PS單獨(dú)用作載體樹脂生產(chǎn)的填充母料，料條較脆，不易切粒(粒子易碎)，LLDPE熔體流動(dòng)速率低，所制母料不易分散。
04.ABS塑料對(duì)PVC
ABS塑料對(duì)PVC可以明顯增強(qiáng)沖擊強(qiáng)度，而對(duì)降低拉伸強(qiáng)度的效果不明顯，有些品種兼有加工助劑的功能，一般用量5~15份。ABS由于組成及相對(duì)分子量的不同，往往改性效果也不盡相同。
05.ABS塑料和MBS塑料
ABS塑料和MBS塑料都是PVC的有效沖擊改性劑，其主要區(qū)別在于前者主要用于擠出管材、型材和壓延以及吹塑瓶，應(yīng)予注意的是此類改性聚合物由于組分中都還有丁二烯的不飽和雙鍵結(jié)構(gòu)，因此與PVC共混的耐候性均較差，在配方中應(yīng)加光穩(wěn)定劑。兩者毒性都很小，可用于與食品接觸的場(chǎng)合。
06.CPE
CPE一般含氯量為20%~50%，含氯量大于25%的品種具有不燃性。CPE改性PVC，最大特點(diǎn)就是耐候性好，一般認(rèn)為含氯量36%的品種，在硬質(zhì)PVC中的改性效果最好，可以獲得良好的加工性、分散性和耐沖擊性；且可作為PVC和PE共混物的相容劑，如PVC/PE/PP共混體系(30：28：42)中加入CPE15%~25%，都能得到較好的共混結(jié)果。
含氯量在25%以下的品種與PVCD相容性不好，CPE的主要缺點(diǎn)是其制品的透明性差，拉伸強(qiáng)度低，制品表面光澤不如純PVC制品。另外，CPE粒料孔隙高于PVC，包夾氣體多，加工過程中，需要特別注意排氣，擠出成型時(shí)最好使用排氣擠出機(jī)。
07.PVC
由于殼、核的組成，層數(shù)等的不同，PVC品種繁多。對(duì)硬質(zhì)PVC制品，它是繼MBS之后開發(fā)最成功的一種透明性(加工或沖擊)改性劑。
ACR對(duì)PVC的改性起如下作用：
a、提高硬質(zhì)PVC材料的沖擊強(qiáng)度。隨著ACR加入量的增加，硬質(zhì)PVC的沖擊強(qiáng)度逐步上升，尤其是5~10份范圍內(nèi)，沖擊強(qiáng)度變化最快，而在10份時(shí)，基本達(dá)到峰值，此后在增加ACR添加量已經(jīng)無明顯效果。
b、隨著共混料中ACR加入量增加，熔融塑化時(shí)間縮短。ACR有促進(jìn)PVC樹脂凝膠和塑化功效。加有ACR的PVC比不加ACR的PVC有明顯的擠出膨脹增加現(xiàn)象。ACR201一般用量為1~3份。
08.EVA塑膠原料改性PVC塑料
EVA改性塑料PVC的品種多為三元EVA共聚物，如乙烯-醋酸乙烯-氧化碳(E-VA-CO)，兩者共混相容性非常好，起高分子增塑劑的作用，因其有卓越的耐久性而應(yīng)用于建材、汽車、靴鞋等工業(yè)。
09.PVC塑料與丁氰橡膠(NBR)
PVC塑料與丁氰橡膠(NBR)有較好的相容性，但兩者相容性極度地受到NBR中的丙烯氰(AN)的影響，當(dāng)NBR中的AN含量為20%左右時(shí)，它與PVC共混物的沖擊強(qiáng)度最高。
10.PA塑料和PP塑料共混
PA塑料和PP塑料共混，隨著相容劑增加，共混物力學(xué)性能提高，說明接枝共聚物在一定范圍內(nèi)加入量多，兩界面產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)也相應(yīng)增多，PA與PP的相容性也越好，但是當(dāng)接枝共聚物超過6.25%時(shí)，性能反而下降。
11.天然橡膠與PE共混
天然橡膠與PE共混體系中，由于存在著PE非結(jié)晶部分與非結(jié)晶天然橡膠界面相互滲透，力學(xué)性能較差，若加入6%的兩者嵌段共聚物(NR-b-PE)，兩者相容性提高，界面張力減小使PE分散性尺寸減小。
12.相容劑
相容劑的用量在能充分飽和共混物整個(gè)界面的前提下，越少越好，常用量在20%以下。
13.反應(yīng)型相容劑
反應(yīng)型相容劑多含有酸基型、環(huán)氧基型、異氰酸酯基型和乙烯基型等等，這類相容劑與共混的聚合物組分之間形成新的化學(xué)鍵，也稱為化學(xué)增容劑。特別適用于相容性很差并且?guī)в幸追磻?yīng)官能團(tuán)的聚合物的共混。
主要有羧酸化PE、羧酸化PP，羧酸化PS等，它們是為了促進(jìn)非極性的聚合物(PE、PP、PS等)與極性聚合物聚酰胺(PA)的相容性而設(shè)計(jì)的。
14.塑料阻燃等級(jí)的劃分
塑料阻燃等級(jí)由HB，V-2，V-1向V-0逐級(jí)遞增：
HB：UL94和CSA C22.2 No.0.17標(biāo)準(zhǔn)中的阻燃等級(jí)。要求對(duì)于3到13毫米厚的樣品，燃燒速度小于40毫米每分鐘;小于3毫米厚的樣品，燃燒速度小于70毫米每分鐘;或者在100毫米的標(biāo)志前熄滅。
V-2：對(duì)樣品進(jìn)行兩次10秒的燃燒測(cè)試后，火焰在60秒內(nèi)熄滅。可以有燃燒物掉下。
V-1：對(duì)樣品進(jìn)行兩次10秒的燃燒測(cè)試后，火焰在60秒內(nèi)熄滅。不能有燃燒物掉下。
V-0：對(duì)樣品進(jìn)行兩次10秒的燃燒測(cè)試后，火焰在30秒內(nèi)熄滅。不能有燃燒物掉下。
15.改性塑料染色的一些常規(guī)注意事項(xiàng)
01｜PS著色配方
PS是無色透明塑料，它的著色，主要是充分利用其優(yōu)良的著色性能，制得各種色彩美麗的制件，應(yīng)著重考慮著色劑的鮮明性、透明性和耐熱性。由于一般顏色在PS中部產(chǎn)生遷移，著色劑選擇范圍很廣。
02｜PVC著色配方
影響PVC著色的有以下幾個(gè)因素：首先是PVC受熱分解釋放出HCL，所以配方中應(yīng)加入熱穩(wěn)定劑。其次，為了降低成本常加入填充劑，這些添加劑的種類及加入量對(duì)顏色的變化有很大影響;再次是軟、硬制品，尤其前者加入增塑劑，也會(huì)使顏色有很大的變化，對(duì)此應(yīng)予以充分的了解和重視。
16.使用鈦酸酯偶聯(lián)劑有一些不足
一、成本較高。
二、鈦酸酯由于自身氧化作用或與聚烯烴中某些抗氧劑作用，易形成顏色較深的化合物，影響碳酸鈣的白度，制成母料發(fā)灰。
三、用鈦酸酯偶聯(lián)劑處理的碳酸鈣，在存放過程中或加工過程，鈦酸酯分子的親油端易發(fā)生水解或醇解而失去作用。鈦酸酯的最佳用量根據(jù)填料的性質(zhì)和產(chǎn)品的用途通過實(shí)驗(yàn)來決定，一般情況下，建議使用量為填料的0.5%-3%。
17.鋁酸酯偶聯(lián)劑
能提高各種填料、顏料的分散性及顏料的鮮明度，且本身色澤較淺，可增加填料如碳酸鈣的有機(jī)皮膜。熱穩(wěn)定性優(yōu)于鈦酸酯，它可在填料表面起化學(xué)作用，并可在界面產(chǎn)生粘合和交聯(lián)作用。
鈦酸酯偶聯(lián)劑用量一般為填料的0.5%~2.5%，對(duì)碳黑、氧化鋁等高比表面積或高活性表面的填料，用量可增至1.5%~2.5%。鋁酸酯偶聯(lián)劑可與鈦酸酯偶聯(lián)劑并用，從而產(chǎn)生協(xié)同效用，提高使用性能，降低成本。
18.鈦酸酯
鈦酸酯的用量是以填料的百分?jǐn)?shù)來計(jì)算的，在改性塑料過程中最佳用量應(yīng)根據(jù)填料的性質(zhì)和產(chǎn)品的用途通過實(shí)驗(yàn)確定，一般情況下，建議使用量為0.5%~3%。
19.鋁酸酯
鋁酸酯一般用量為0.25~0.5份，可與三鹽基硫酸鉛、二鹽基亞磷酸鉛并用，起協(xié)同穩(wěn)定作用，對(duì)PVC還有一定潤(rùn)滑作用，制品表面光潔度有所提高。鋁酸酯偶聯(lián)劑價(jià)格低廉，可以降低配方成本，亦可以用于PE、PP、PU、PS等配方中。
20.MBS改性塑料PVC
用MBS對(duì)PVC進(jìn)行改性時(shí)，MBS用量通常維持在10%~15%。且MBS改性PVC一般為透明制品。
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