Plastični dodatki so spojine, ki jih je treba dodati med procesom oblikovanja polimerov (sintetičnih smol), da se izboljša njihova predelovalna zmogljivost ali izboljšajo lastne lastnosti smole. Na primer, plastifikatorji se uporabljajo za znižanje temperature oblikovanja polivinilkloridne smole in naredijo izdelek mehkejši; Drug primer, za pripravo penaste plastike z majhno težo, odpornostjo na vibracije, toplotno izolacijo in zvočno izolacijo, je treba dodati sredstvo za penjenje; Nekatere plastike imajo temperaturo toplotnega razpada zelo blizu temperaturi oblikovanja in jih ni mogoče oblikovati brez dodatka toplotnih stabilizatorjev. Zato imajo plastični dodatki še posebej pomembno vlogo pri oblikovanju in predelavi plastike.
1. Plastifikator
Nekaterim plastičnim masam z visokimi temperaturami posteklenitve je treba dodati določeno količino mehčala, da bi pri sobni temperaturi proizvedli mehke izdelke in izboljšali lastnosti tečenja taline med predelavo. Ti oljnati mehčalci z majhno molekulsko maso imajo dobro združljivost z visoko polimeri. Porazdeljeni so med polimernimi verigami, kar zmanjšuje medmolekularne sile med njimi, kar olajša premikanje molekularnih verig pod določeno temperaturo in tlakom, s čimer se doseže namen predelave in oblikovanja. Zato imajo mehčala učinek zmanjšanja temperature posteklenitve in najnižje temperature oblikovanja plastike. Znižanje temperature posteklenitve je običajno sorazmerno z volumskim deležem mehčala.
Plastifikatorje lahko razdelimo v dve kategoriji: primarni mehčalec in sekundarni mehčalec. Značilnosti primarnega mehčala so dobra združljivost s smolami, visoka učinkovitost plastificiranja, migracijska odpornost, nizka hlapnost, nizka ekstrakcija olja (vode) in nizkotemperaturna fleksibilnost. Topnost sekundarnega mehčala je slaba, večinoma se uporablja skupaj z glavnim mehčalom za zmanjšanje stroškov, zato je znan tudi kot dodatek.
2. Antioksidanti in stabilizatorji svetlobe
Vsi vemo, da so plastični izdelki podvrženi pojavom staranja, kot so bledenje, krhkost in razpoke pod vplivom svetlobe, toplote in kisika med predelavo, shranjevanjem in uporabo. Da bi upočasnili in preprečili staranje, moramo dodati stabilizatorje. Uporablja se predvsem za preprečevanje toplotnega staranja, imenuje se toplotni stabilizator; Uporablja se predvsem za preprečevanje oksidativnega staranja, imenuje se antioksidant; Uporabljajo se predvsem za preprečevanje staranja fotografij in se imenujejo stabilizatorji svetlobe, skupaj imenovani stabilizatorji. Najučinkovitejši plastični stabilizator danes je toplotni stabilizator iz metil kositra (skrajšano 181), ki je zelo učinkovit za valjanje, ekstruzijo, brizganje in pihanje trdega polietilena (PVC). Zaradi visoke varnosti se uporablja zlasti za pakiranje hrane in izdelkov iz trdega polietilena visoke ločljivosti. Hkrati se pogosto uporablja tudi v plastičnih vratih in oknih, vodovodnih ceveh in okrasnih materialih za nadomestitev drugih zelo strupenih plastičnih toplotnih stabilizatorjev. Široko se uporablja v ZDA, Evropi in na Japonskem. V zadnjih letih se je na Kitajskem pogosto uporabljalo 181 toplotnih stabilizatorjev metilkositra.
3. Zaviralci gorenja
Dodatki, ki upočasnjujejo izgorevanje plastike, se imenujejo zaviralci gorenja, ki jih lahko razdelimo v štiri vrste glede na različne mehanizme zaviranja gorenja:
V kombinaciji s produkti razgradnje plastike nastane plin, ki zaduši plamen, kot je reakcija med antimonovim trioksidom in vodikovim kloridom, ki se sproščata med razgradnjo PVC-ja, pri čemer nastane antimonov triklorid z učinkom gašenja plamena.
Absorpcija toplote, ki nastane med zgorevanjem, za hlajenje plastike in upočasnitev stopnje zgorevanja, kot je aluminijev hidroksid, ki je najpogosteje uporabljena vrsta zaviralca gorenja: deluje kot polnilo, dušilec dima in zaviralec gorenja. Hkrati je poceni in malo vpliva na lastnosti polimera, zato je njegova stopnja rasti pri uporabi izjemna.
Zagotovite premaz, ki je izoliran od kisika, kot so fosfatni estri. Glavni proizvodi vključujejo trifenilfosfat, ki je pravzaprav mehčalo z lastnostmi zaviranja gorenja.
Lahko ustvari proste radikale, ki preprečujejo reakcije zgorevanja, ki lahko reagirajo s plastiko in proizvedejo izdelke s slabim zgorevanjem.
4. Toplotni stabilizator
Glavna funkcija toplotnega stabilizatorja je preprečiti ali ublažiti razgradnjo polivinilkloridne smole med obdelavo visokotemperaturnega plastificiranja, pa tudi kemične spremembe, ki jih povzročita svetloba in kisik v okolju med uporabo izdelka po oblikovanju, s čimer se spremeni učinkovitost izdelka in skrajšanje njegove življenjske dobe. Toplotni stabilizatorji zavirajo ali preprečujejo razgradnjo smole, podaljšujejo življenjsko dobo izdelka in imajo določen antioksidativni učinek, saj absorbirajo in nevtralizirajo HCl, izpodrivajo nestabilne alilkloridne atome v molekulah PVC, so podvrženi adicijskim reakcijam s polienskimi strukturami, zajemajo proste radikale itd., da preprečijo plastiko izdelkov pred razgradnjo in razbarvanjem. Poleg tega lahko toplotni stabilizatorji tudi absorbirajo ultravijolično sevanje ali zaščitijo smolo pred poškodbami, ki jih povzroči ultravijolično sevanje. Ko so dodani mešanicam, ki so v glavnem sestavljene iz PVC smole, ne smejo biti izpostavljeni kemičnim reakcijam z drugimi dodatki in ne smejo vplivati na delovanje izdelka. Ti mehanizmi delovanja skupaj zagotavljajo pomembno vlogo toplotnih stabilizatorjev pri predelavi plastike, zlasti pri predelavi in uporabi PVC smole.
5. Modifikator učinka
Glavna funkcija modifikatorjev udarnosti je izboljšati nizkotemperaturno krhkost polimernih materialov in jim dati večjo žilavost. Te kemikalije igrajo pomembno vlogo na področju inženirske tehnologije in se pogosto uporabljajo v različnih plastičnih izdelkih, kot so PP plastika, PVC smole itd. Posebej za PVC materiale lahko modifikatorji udarca povečajo trdoto in odpornost na udarce PVC-ja ter tako izboljšajo žilavost, trdnost in odpornost proti obrabi materiala ter izboljšanje življenjske dobe in stabilnosti delovanja izdelka. Na primer, Acrylic Impact Modifier (AIM) je visokokakovosten in okolju prijazen modifikator plastike, ki se uporablja predvsem za trde PVC izdelke, kot so cevi in fitingi, plastična jeklena vrata in okna, plošče, posode itd. AIM razprši delce v PVC kontinuirna fazna matrica, absorbira udarno energijo ob zunanjih silah, preprečuje nadaljnji razvoj razpok in s tem izboljša udarno trdnost materiala. Poleg tega lahko modifikatorji udarca PVC-izdelkom omogočijo dobro obdelavo in odpornost na vremenske vplive, zaradi česar so še posebej primerni za izdelke na prostem
6. Sredstvo za penjenje
Sredstvo za penjenje je nekakšna organska spojina, ki se pri segrevanju razgradi in sprošča pline. Ti plini bodo ostali v plastičnem substratu in postali penasta plastika s številnimi strukturami fine pene.
Kot dobro penilo bi moralo imeti naslednje pogoje: sproščanje plina v kratkem času, nastavljivo hitrost sproščanja, inertne pline, kot sta CO ₂ in N ₂, ki se sproščajo med razgradnjo, enostavno disperzijo in razgradnjo v plastiki, primerno temperaturo razgradnje, nizko nastajanje toplote med razgradnjo, ireverzibilna reakcija razgradnje, nestrupeno sredstvo za penjenje itd. Najpogosteje uporabljeno sredstvo za penjenje je azodikarbonamid.
7. Sredstvo za spajanje
Sredstvo za spajanje se nanaša na vrsto snovi, ki lahko izboljša medfazne lastnosti med polnili in polimernimi materiali. Običajno obstajata dve funkcionalni skupini v molekularni strukturi spojnih sredstev: ena je lahko podvržena kemičnim reakcijam s polimerno matrico ali ima dobro združljivost; Druga vrsta lahko tvori kemične vezi z anorganskimi polnili. Všeč mi je; Silansko spojno sredstvo s splošno formulo RSiX3 (R je aktivna funkcionalna skupina, ki ima afiniteto in reaktivnost s polimernimi molekulami, kot so vinilne, kloropropilne, epoksi, metakriloilne, amino in tiolne skupine; X je alkoksi skupina, ki lahko hidrolizira, kot so metoksi, etoksi itd.). Po obdelavi s spojnim sredstvom se lahko površina ojačitvenega sredstva ali polnila kemično modificira, tako da se tvori mostna vez med dispergirano anorgansko fazo in neprekinjenim polimerom, ki postane kompozitni material, ki poveča učinek ojačitvenega sredstva ali polnila. Organosilan je najpogosteje uporabljeno spojno sredstvo, medtem ko je organski titanat učinkovitejše spojno sredstvo.
8. Sredstvo za zamreževanje
Sredstva za zamreženje se uporabljajo predvsem v polimernih materialih (guma in termoreaktivne smole). Ker je molekularna struktura polimernih materialov linearna, brez zamreženja, je njihova trdnost nizka, zlahka se zlomijo in nimajo elastičnosti. Vloga zamreževalnih sredstev je ustvariti kemične vezi med linearnimi molekulami, jih povezati v mrežno strukturo, s čimer se izboljša trdnost in elastičnost gume. Sredstvo za navzkrižno povezovanje, ki se uporablja v gumi, je predvsem žveplo, zato je treba dodati pospeševalce. Na splošno se zamreževalna sredstva nanašajo na organske perokside, kot je diizopropilbenzen peroksid, ki se lahko uporablja kot zamreževalno sredstvo za polietilen.
9. Ojačitveni materiali in polnila
V mnogih vrstah plastike ojačitveni materiali in polnila predstavljajo znaten delež, zlasti ojačitvene plastike in kalcijeve plastike. Glavni namen je izboljšati trdnost in togost plastičnih izdelkov z dodajanjem različnih vlaknastih materialov ali anorganskih snovi. Najpogosteje uporabljeni ojačitveni materiali vključujejo steklena vlakna, azbest, kremen, saje, silikate, kalcijev karbonat, kovinske okside itd.
10. Maziva
Med vročo obdelavo polimerov se pogosto doda majhna količina maziva, da se olajša odstranjevanje iz kalupa. Maziva lahko razdelimo na dve vrsti: zunanja maziva in notranja maziva. Glavna funkcija zunanjih maziv je omogočiti nemoten pretok polimerne taline stran od vroče kovinske površine procesne opreme. Združljivost med zunanjimi mazivi in polimeri je slaba, na meji med polimeri in kovinami pa nastane le tanka plast maziva. Notranja maziva so dobro združljiva s polimeri, kar lahko zmanjša kohezijo med polimernimi molekulami, s čimer olajša pretok polimera in zmanjša dvig temperature, ki ga povzroča toplota notranjega trenja. Najpogosteje uporabljena zunanja maziva so stearinska kislina in njene kovinske soli, notranja maziva pa nizkomolekularni polietilen itd.
11. Sredstvo za sproščanje
Ločilo je funkcionalna snov, ki se nahaja med kalupom in končnim izdelkom. Ločilna sredstva so kemično odporna in se ne raztopijo v stiku s kemičnimi sestavinami različnih smol, zlasti stirena in aminov. Sredstva za sproščanje imajo tudi toplotno odpornost in odpornost na stres ter se ne razgradijo ali obrabijo zlahka; Ločevalno sredstvo se oprime kalupa, ne da bi se preneslo na obdelane dele, in ne ovira barvanja ali drugih sekundarnih postopkov obdelave. Zaradi hitrega razvoja brizganja, ekstrudiranja, valjanja, stiskanja, laminiranja in drugih postopkov se je znatno povečala tudi količina uporabljenega ločilnega sredstva.
12. Barvilo
Barvila so kemične snovi, ki so netopne v običajnih topilih, zato je za doseganje idealnega učinka obarvanja treba uporabiti mehanske metode za enakomerno razpršitev pigmentov v plastiki. Anorganski pigmenti imajo odlično termično in fotostabilnost, nizko ceno, a razmeroma slabo barvno moč in visoko relativno gostoto; Organski pigmenti imajo visoko barvno moč, svetle barve, popolno kromatografijo in nizko relativno gostoto. Njihove slabosti pa so manjša toplotna odpornost, odpornost na vremenske vplive in pokrivnost v primerjavi z anorganskimi pigmenti. Barvila vključujejo predvsem barvne masterbatch in fluorescenčna belila.
13. Barvna glavna serija
Glavna serija je agregat, narejen z enakomernim pritrjevanjem super konstantne količine pigmenta ali barvila na smolo. Njegove osnovne sestavine vključujejo pigmente ali barvila, nosilce, disperzijska sredstva in dodatke; Ima naslednje prednosti: ugoden je za ohranjanje kemične in barvne stabilnosti pigmentov, izboljša disperzibilnost pigmentov, preprosto delovanje, enostavno pretvorbo barv, čisto okolje, prihranek časa in surovin.
14. Antistatik
Antistatična sredstva igrajo vlogo pri odpravljanju ali zmanjševanju statične elektrike, ki nastane na površini plastičnih izdelkov. Večina antistatičnih sredstev so elektroliti, ki imajo omejeno združljivost s sintetičnimi smolami. To jim omogoča, da migrirajo na površino plastike, s čimer dosežejo učinke vpijanja vlage in odpravljajo statično elektriko.
15. Antibakterijska sredstva
Z nenehnim povečevanjem ozaveščenosti ljudi o varnosti vedno več ljudi začenja kupovati antibakterijske plastične izdelke. Antibakterijska sredstva se uporabljajo v antibakterijski plastiki. Protimikrobna sredstva se nanašajo na kemične snovi, ki lahko vzdržujejo rast ali razmnoževanje določenih mikroorganizmov (bakterij, gliv, kvasovk, alg, virusov itd.) pod potrebnimi ravnmi za določeno časovno obdobje. Protimikrobna sredstva so snovi z antibakterijskimi in baktericidnimi lastnostmi.
16. Sredstvo proti penjenju
Sredstva za odstranjevanje pene iz plastike, znana tudi kot sredstva za sušenje plastike, glavne serije za odstranjevanje pene iz plastike, nekatere plastične surovine ali reciklirana plastika pogosto vsebujejo sledove vlage. Če tega ne odpravite, se bodo na površini predelanih izdelkov oblikovali mehurčki ali vodne sledi, kar bo vplivalo na delovanje in videz izdelkov. Tradicionalni postopek uporabe električnih sušilnih strojev za odstranjevanje vlage zahteva zgodnje sušenje surovin, kar povzroča nevšečnosti pri proizvodnji, podaljšuje čas predelave izdelka, vodi do nizke proizvodne učinkovitosti, porabe električne energije, poslabša predelovalno okolje in povečuje proizvodne stroške. Sredstva za odstranjevanje pene iz plastike so nova vrsta funkcionalne glavne serije, razvite posebej za reševanje problema vodnih mehurčkov v plastičnih izdelkih iz PE, PP, ABS, PS in najlona med predelavo. To glavno serijo je mogoče oblikovati in obdelati tako, da dodate majhno količino in preprosto premešate pred oblikovanjem plastike, ne da bi šli skozi postopek sušenja. Prednosti so enostavna uporaba, izboljšana učinkovitost proizvodnje in zmanjšana poraba energije.
Industrija dodatkov za plastiko se je pri nas razvila z razvojem PVC industrije. Delež aditivov v plastičnih materialih je razmeroma majhen, vendar pomembno vpliva na kakovost plastičnih izdelkov. Visoko zmogljivi zeleni, okolju prijazni, nestrupeni in učinkoviti plastični dodatki bodo v prihodnosti postali glavna smer za razvoj kitajske industrije plastičnih dodatkov