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小劑量塑料助劑配混方法和技巧 |
來源:中國粉體技術網 更新時間:2015-04-17 10:21:25 瀏覽次數: |
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(中國粉體技術網/班建偉)根據配方中添加比例的大小可以將塑料助劑分為高劑量、中劑量、低劑量以及小劑量助劑。這種區分并非專業分類方法,所以,它們之間沒有明確的界限。小劑量,一般指配方中添加量在0. 5重量份( 以100 重量份塑料或樹脂計) 以下的助劑產品。
塑料助劑對加工過程和產品性能的貢獻及其重要程度,與其添加量的多少沒有直接關系,小劑量助劑往往是必須的,而且是不可或缺的,在配方中具有十分重要的作用,有時是配方中真正的Know-how( 專門技巧) 。
由于小劑量塑料助劑在配方中用量小、作用大,而且一般價格都比較高,所以對于它的使用有更嚴苛的要求,不僅要稱量和添加準確,而且要求混合到位、分散均一。否則,會因為分散不均而導致最終制品性能差異和缺陷。
直接混合方法是塑料加工中的主要混料方式,所采用的設備比較龐大,混合效果一般,適合于用量較大的助劑產品,不太適合小劑量塑料助劑產品。這是因為小劑量助劑產品添加量有限,在整個塑料混合體系中占比很小,容易因助劑積聚造成局部濃度差異。如果要達到整體使用要求,實際操作中往往需要考慮增加一定用量,以彌補因局部積聚或粘壁等損失的數量。這不僅會增加成本,造成浪費,還會因局部該助劑濃度過高造成一些加工和性能問題。
對小劑量塑料助劑先預混合處理,再把預處理料按比例與其它配方成分混合均勻,成為解決上述小劑量助劑使用難題的有效方法。塑料母料技術是最具代表性的小劑量助劑有效添加方式,是80 年代發展起來的一種新型塑料配混技術。
塑料母料是一種塑料助劑的濃縮物,國外稱為Plastics Concentrates,是把塑料助劑超量地、均勻地載附于樹脂中而制得的聚集體。制造塑料制品時,不必再加入該種塑料助劑,而只需加入相應的母料即可。母料將傳統的助劑直接加入改為間接加入,這種方法使用方便,已成為塑料助劑重要添加方式之一。目前已開發的母粒品種,按其用途不同可分為填充母料、著色母料、改性母料及加工母料四大類,其中著色母料和改性母料中很多都是小劑量塑料助劑品種,如著色劑、擴鏈劑、芳香劑、防霧劑、抗靜電劑等。
塑料母料一般多制成粒料形式,有時也稱為母粒。其實針對不同的塑料助劑品種和塑料配方體系,塑料母料也有其它的形式。比如,聚氯乙烯( PVC) 樹脂為粉狀,配方中所需添加的著色劑,一般會先制成高濃度的色粉,而不是色母粒。這是因為粒料和粉料無法達到更均勻的混合效果。再如,PVC 軟制品中,要添加大量的增塑劑,配方中一些小劑量的助劑,可以用經過計量的一部分增塑劑先混合均勻,再把混合液投入到配方混配體系中。采用這種方式,液體小劑量助劑與增塑劑混合均勻即可直接使用,粉體小劑量助劑與增塑劑混合后,有時還經過研磨使其進一步分散,然后再 與配方體系共混。這種方法對提高PVC 制品的質量有很大幫助。
除此之外,表面偶聯處理、升溫混合、采用用適當的加料順序是提高和完善母料技術和塑料配混技術的常用方式和手段,具有較好的實際效果。但母料添加方式也存在一定問題。常規的塑料助劑母料,市場上還比較容易購得,而一些特殊母料品種,如塑料品種特殊或助劑產品特殊,或者是一些新助劑產品等,就很難買到相應助劑母料。而這就需要加工者自己加工制作母料。
自制塑料助劑母料,不僅需要母料加工所需的混合、擠出造粒裝備,同樣也面臨助劑與塑料載體混合均勻的問題。因此,塑料助劑的母料添加方式也存在一定問題和局限性,對于添加特殊品種的小劑量塑料助劑的塑料加工研究尤為不適合。針對上述情況,結合實際研究和生產工作經驗,作者提供一個小劑量塑料助劑噴霧配混技巧,供讀者參考。
對于液體小劑量塑料助劑,可以用直接噴霧或混合噴霧添加的方式。直接噴霧就是利用噴霧器使其霧化成微小液滴,噴灑到基體塑料顆粒上,達到比較均勻分散效果。混合噴霧就是先將小劑量液體助劑與不會對基體塑料材料產生不良影響的易揮發的溶劑類產品混合( 以擴大實際添加的液體量,提高分散的均勻性) ,再將混合溶液噴灑到基體塑料顆粒上。
對于固體小劑量塑料助劑,也可采用噴霧添加的方式。因為它們多為有機類產品,如擴鏈劑、交聯劑、芳香劑、光亮劑、部分著色劑、防霧劑、抗靜電劑等。這些有機類助劑產品一般都有其優良的有機溶劑,可以形成有機溶液。有機溶劑多易揮發,溶劑揮發后,溶質將以微小粒子析出。將按配方計量的有機類粉體助劑先溶解到適量的有機溶劑中,再用噴霧器將溶液噴灑到已計量的塑料顆粒上。噴灑時,如果塑料數量較少,可以先將塑料顆粒平鋪,然后直接將溶液噴灑到顆粒上; 如果塑料數量較多,要將溶液噴灑到被攪拌翻滾的塑料顆粒上。由于溶液呈霧狀噴灑到塑料顆粒上,其表面積增大,揮發速度和揮發量增加,隨著溶劑的大量揮發,溶質( 粉體助劑) 將以微小固體顆粒形態沉積到塑料顆粒表面,比較均勻地分散到塑料顆粒中,實現小劑量粉體助劑均勻分散、混合到塑料顆粒中的目的。如: 擴鏈劑ADR - 4300 在聚對苯二甲酸乙二醇酯( PET) 中使用時,可以采用氯仿作為有機溶劑將其溶解,再噴霧分散到PET 上。
噴霧添加小劑量塑料助劑的方法,主要適用于一些試驗研究和小批量生產,是對塑料母料配混技術的補充。使用時,噴霧器上會粘留一定量的助劑產品,所以在正式使用前,要提前對噴霧器進行潤濕處理。需要注意的是,揮發性很強的液體塑料助劑不能采用這種配混方式。此外,注意所選用噴霧器材質的耐溶劑性能,避免其被溶劑和/或助劑溶解,造成損失和傷害。還有,溶劑的毒性也是需要使用者格外注意和小心的。
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