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塑料改性中降本增效的一種“另辟蹊徑”
時(shí)間:2018-12-29      點(diǎn)擊數(shù):1841

聚四氟乙烯(PTFE),作為在工程塑料改性助劑中一種常見(jiàn)的氟化學(xué)品,主要應(yīng)用于兩方面:防滴落劑、耐磨潤(rùn)滑劑。作為防滴落劑的通常是大分子量(400萬(wàn)-500萬(wàn)左右)的聚四氟乙烯,在受到螺桿的剪切力的作用下纖維化從而形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),由此起到防滴落的作用。


小分子量(20萬(wàn)左右)的聚四氟乙烯,在加入到塑料、橡膠、涂料等材料中后能夠明顯降低材料表面的摩擦系數(shù),提高材料本身的抗磨損性能,同時(shí)能起到內(nèi)潤(rùn)滑以及脫模的作用。


而在工程塑料阻燃改性過(guò)程中,在需要阻燃級(jí)別達(dá)到V0級(jí)時(shí),使用這一類防滴落劑,能防止熔化滴落并提高阻燃性能,在減少阻燃劑的用量時(shí)同樣能達(dá)到UL V-0的要求,從而降低成本,增強(qiáng)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。目前來(lái)看,市場(chǎng)應(yīng)用以PC、PC/ABS最多,PBT、ABS、HIPS等材料其次,而PA、PP最少。


作為防滴落劑使用的聚四氟乙烯,主要有三種型態(tài):乳液型、純粉型、包覆型。

乳液型防滴落劑

主要是將聚四氟乙烯通過(guò)一些分散劑的作用分散在水中形成懸浮的乳液。由于里面含有約40%的水(其余為PTFE)而PC又容易水解,所以對(duì)設(shè)備與技術(shù)的要求較高。目前國(guó)內(nèi)改性廠使用乳液的廠家較少,主要是一些日系的廠家在使用。但如果能夠用好乳液型防滴落劑的話,生產(chǎn)成本能有所降低。目前,生產(chǎn)乳液型防滴落劑的主要有杜邦、大金、3M、SOLVARY等廠家。

 

包覆型防滴落劑

主要是為了使PTFE能更好的分散在原料樹(shù)脂中而在PTFE的外層包覆了一層SAN或者PMMA、PS等,使防滴落劑能很好的分散在PC、ABS、HIPS等中.但包覆的防滴落劑在PA、PP中難以使用,因?yàn)橥鈱拥陌才c這兩種材料相容性太差。目前,生產(chǎn)包覆型防滴落劑的主要有:GE、三菱、熵能、韓國(guó)PIC等廠家。


純粉型防滴落劑

主要為純的聚四氟乙烯粉末。純粉型的防滴落劑使用好的前提是如何很好的解決分散方面的問(wèn)題。現(xiàn)今大多生產(chǎn)純粉型防滴落劑的廠家都會(huì)對(duì)產(chǎn)品的表面進(jìn)行燒結(jié)處理,大大增加了產(chǎn)品的流動(dòng)性與分散性,使產(chǎn)品在預(yù)混合時(shí)能能很好的分散且不易提前纖維化,較之早期的未進(jìn)行燒結(jié)處理的純粉型防滴落劑相比分散性能提高很多。目前,生產(chǎn)純粉型防滴落劑的主要有大金、杜邦、3M等廠家。

使用純粉型防滴落劑在分散方面需要注意如下幾點(diǎn):

(1)將預(yù)混合過(guò)程分兩步進(jìn)行,先將防滴落添加劑和粉狀或顆粒狀樹(shù)脂原料混合,防滴落劑含量控制在3-10%。時(shí)間90s左右,速度低于900轉(zhuǎn)/分。

(2)將預(yù)混合好的混合樹(shù)脂與純樹(shù)脂原料混合,稀釋成最終需要的含量,如:0.3%(時(shí)間:120s左右,速度低于450轉(zhuǎn)/分)。

(3)在工況允許的范圍內(nèi)盡量降低螺桿擠出機(jī)內(nèi)的加工溫度。

(4)在工況允許的范圍內(nèi)盡量加大螺桿的剪切力。

(5)嚴(yán)格控制系統(tǒng)內(nèi)水份含量(約0.05%-0.5%)。


純粉型防滴落劑與包覆型防滴落劑相比,具有一定競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。首先體現(xiàn)在降低成本上,純粉型防滴落劑PTFE含量為100%,達(dá)到相同的效果添加量會(huì)更低。其次純粉型防滴落劑添加到塑料材料中不會(huì)帶進(jìn)雜質(zhì),包覆型的防滴落劑外層的包覆相對(duì)于最終產(chǎn)品來(lái)說(shuō)實(shí)際上就是雜質(zhì),對(duì)材料的物理性能多少會(huì)有些影響的。另外純粉型防滴落劑由于不會(huì)引入雜質(zhì),所以可以有較大的添加量(包覆型防滴落劑的最大添加量只能有0.5%),從而在1/32英寸甚至1/64英寸的樣本中更能體現(xiàn)它的作用。


在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中,改性工程師們應(yīng)該根據(jù)產(chǎn)品實(shí)際需要,綜合考慮成本、工藝等因素,選擇性價(jià)比綜合最優(yōu)的方案來(lái)解決問(wèn)題。


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