Zusammenfassung der Komponenten, Funktionen und beeinflussten Eigenschaften von Additivformulierungen

Kunststoffadditive, auch Kunststoffhilfsmittel genannt, sind Verbindungen, die Polymeren (Kunstharzen) beim Formen zugesetzt werden müssen, um deren Verarbeitungseigenschaften zu verbessern oder um die Leistung des Harzes selbst zu verbessern.

Wählen Sie je nach Verwendungszweck unterschiedliche Zusatzstoffe

Zähigkeit – wählen Sie Elastomere, thermoplastische Elastomere und starre Zähigkeitsmaterialien.

Verstärkung – wählen Sie Glasfaser, Kohlefaser, Whisker und organische Fasern.

Flammschutzmittel – Brom (gewöhnliche Bromreihe und umweltfreundliche Bromreihe), Phosphor, Stickstoff, intumeszierende Stickstoff/Phosphor-Komposit-Flammschutzmittel, Antimontrioxid, hydratisiertes Metallhydroxid.

Antistatisch – verschiedene Antistatika.

Leitfähig – Kohlenstoff (Ruß, Graphit, Kohlenstofffasern, Kohlenstoffnanoröhren), Metallfasern und Metallpulver, Metalloxid.

Magnetisch – Ferrit-Magnetpulver, Seltenerd-Magnetpulver, einschließlich Samarium-Kobalt (SmCo5 oder Sm2Co17), Neodym-Eisen-Bor (NdFeB), Samarium-Eisen-Stickstoff (SmFeN), Aluminium-Nickel-Kobalt-Magnetpulver in drei Kategorien.

Wärmeleitfähigkeit – Metallfasern und Metallpulver, Metalloxid, Nitrid und Karbid;Kohlenstoffmaterialien wie Ruß, Kohlenstofffasern, Graphit und Kohlenstoffnanoröhren;Halbleitermaterialien wie Silizium und Bor.

Hitzebeständigkeit – Glasfaser, anorganischer Füllstoff, hitzebeständiges Mittel wie substituiertes Maleimid und β-Kristallkeimbildner.

Transparenz – Nukleierungsmittel.Bei PP hat die Sorbit-Reihe Millad 3988 des α-Kristallkeimbildners die beste Wirkung.

Verschleißfestigkeit – Graphit, Molybdändisulfid, Kupferpulver usw.

Isolierung - kalziniertes Kaolin.

Barriere – Glimmer, Montmorillonit, Quarz usw.

Oberflächenbehandlung von Additiven

Eine gute Kompatibilität zwischen Additiven und Harzen kann sicherstellen, dass die Additive und Harze entsprechend der erwarteten Struktur dispergiert werden, die Vervollständigung der Designindikatoren sicherstellen, sicherstellen, dass ihre Wirkung während der Nutzungsdauer anhält und beständig gegen Extraktion, Migration und Ausfällung ist.Beispielsweise erfordern die meisten Formeln, dass die Additive und Harze gleichmäßig verteilt sind, während man bei Barriereformeln hofft, dass die Additive schichtweise im Harz vorliegen.

Abgesehen von einigen Zusatzstoffen wie Tensiden ist eine gute Verträglichkeit mit Harzen der Schlüssel zur Entfaltung ihrer Wirksamkeit und zur Erhöhung der Menge an Zusatzstoffen.Daher ist es notwendig, zu versuchen, ihre Verträglichkeit zu verbessern oder zu verbessern, beispielsweise durch die Verwendung von Verträglichkeitsvermittlern oder Haftvermittlern zur Oberflächenaktivierungsbehandlung.

Nachdem die Oberfläche aller anorganischen Zusatzstoffe behandelt wurde, wird der Modifikationseffekt verbessert.Dies gilt insbesondere für Füllstoffe, aber auch für Glasfasern, anorganische Flammschutzmittel usw.

Zu den wichtigsten zählen außerdem Haftvermittler und Verträglichkeitsvermittler wie Silane, Titanate und Aluminate, und Verträglichkeitsvermittler sind mit Maleinsäureanhydrid gepfropfte Polymere, die den Harzen entsprechen.

Menge an Zusatzstoffen

Einige Zusatzstoffe haben eine optimale Menge

Beispielsweise können leitfähige Zusätze hinzugefügt werden, nachdem der elektrische Pfad gebildet wurde, und die Zugabe weiterer Additive hat keine Auswirkung;Für die Oberflächenbeschichtung können Haftvermittler verwendet werden, die Zugabe weiterer Haftvermittler hat keine Wirkung.Antistatika können verwendet werden, um eine Ladungsverlustschicht auf der Oberfläche des Produkts zu bilden.

Beziehung zwischen Zusatzstoffen und anderen Komponenten

Synergistischer Effekt

Dies bedeutet, dass die Wirkung von zwei oder mehr Additiven, die zusammen in der Kunststoffformel hinzugefügt werden, höher ist als der Durchschnittswert ihrer einzelnen Additive.

Zu den spezifischen synergistischen Effekten in Anti-Aging-Formeln gehören: Zwei phenolische Antioxidantien mit unterschiedlichen sterischen Hinderungen von Hydroxyl-Ortho-Substituenten haben einen synergistischen Effekt.

Beispiele für synergistische Effekte in Flammschutzformeln sind hauptsächlich: In Halogen/Antimon-Verbundflammschutzsystemen können Halogenflammschutzmittel mit Sb2O3 reagieren, um SbX3 zu erzeugen, und SbX3 kann Sauerstoff isolieren, wodurch der Zweck der Erhöhung der Flammschutzwirkung erreicht wird.

Anti-Wirkung

Dies bedeutet, dass die Wirkung von zwei oder mehr Additiven, die zusammen in der Kunststoffformel hinzugefügt werden, geringer ist als der Durchschnittswert ihrer einzelnen Additive.

In der Anti-Aging-Kunststoffformel sind die spezifischen antagonistischen Wirkungen folgende: HALS-Lichtstabilisatoren werden nicht zusammen mit Thioether-Hilfsantioxidantien verwendet, da die von Thioethern erzeugten sauren Komponenten die Lichtstabilisierungswirkung von HALS hemmen.

In der flammhemmenden Kunststoffformel sind die wichtigsten Beispiele für antagonistische Wirkungen: Die Verwendung von Halogen-Flammschutzmitteln und Silikon-Flammschutzmitteln verringert die flammhemmende Wirkung;Auch der Einsatz von Flammschutzmitteln mit rotem Phosphor und Silikon-Flammschutzmitteln hat antagonistische Wirkungen.

Die Bestandteile der Formel sollten gleichmäßig vermischt werden

Einige Komponenten sollten in Chargen hinzugefügt werden

Bei Formeln mit zu viel Füllstoff ist es am besten, den Füllstoff zweimal hinzuzufügen.Das erste Mal befindet sich im Einfülltrichter und das zweite Mal in der mittleren Einfüllöffnung.Wenn beispielsweise PE in einer halogenfreien Flammschutzformel mit 150 Teilen Aluminiumhydroxid versetzt wird, muss es zweimal zugegeben werden, da es sonst nicht granuliert werden kann.

Für die Haftmittelbehandlung von Füllstoffen ist es im Allgemeinen erforderlich, diese dreimal aufzusprühen, um eine gleichmäßige Dispersion und eine gute Haftwirkung zu erzielen.

Angemessene Regelung der Reihenfolge der Zugabe

Bei der Rezeptur von PVC oder Füllstoff-Masterbatch ist die Reihenfolge der Zugabe verschiedener Materialien sehr wichtig.Bei der Rezeptur des Füllmasterbatches sollte zuerst der Füllstoff zugegeben werden.Nach dem Mischen und Erhitzen kann das darin enthaltene Wasser entfernt werden, was der anschließenden Kopplungsbehandlung förderlich ist.In der PVC-Formel sollte das externe Gleitmittel später hinzugefügt werden, um die gleichmäßige Vermischung anderer Materialien nicht zu beeinträchtigen.

Negative Auswirkung der Formel auf andere Eigenschaften

Die entwickelte Formel sollte die grundlegenden physikalischen und mechanischen Eigenschaften des Harzes nicht im geringsten beeinträchtigen oder beeinträchtigen.Zumindest die ursprüngliche Leistung sollte erhalten bleiben und es ist am besten, nebenbei einige Eigenschaften des Originalharzes zu verbessern.

Aber die objektive Tatsache ist, dass alles zwei Seiten hat.Wenn eine bestimmte Leistung verbessert wird, kann die Leistung anderer verringert werden, was zum einen als Verlust bezeichnet werden kann.Daher ist es beim Entwerfen der Formel notwendig, diese umfassend zu berücksichtigen und zu versuchen, andere Eigenschaften nicht zu beeinträchtigen.Beispielsweise hat die hochfüllende Formel einen großen Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften und Verarbeitungseigenschaften des Verbundmaterials, die Schlagzähigkeit und Zugfestigkeit werden stark reduziert und die Verarbeitungsfließfähigkeit wird verschlechtert.

Wenn das Produkt besondere Anforderungen an die mechanischen Eigenschaften des Verbundmaterials stellt, sollte in der Formel eine spezifische Kompensation vorgenommen werden, z. B. durch die Zugabe von Elastomermaterialien zur Kompensation der Schlagleistung und durch die Zugabe von Schmiermitteln zur Verbesserung der Verarbeitungsleistung.

Welche Eigenschaften werden in der Formel häufig beeinflusst?

Auswirkungen

Die meisten anorganischen Materialien und einige organische Materialien verringern die Schlagleistung der Formel.

Um die Schlagzähigkeit zu kompensieren, müssen bei der Rezepturgestaltung Elastomere zugesetzt werden.Zum Beispiel in der PP/Talkum/POE-Formel des Füllsystems und in der ABS/Decabromo/Antimontrioxid/Zähigkeitsformel des Flammschutzsystems.

Transparenz

Die meisten anorganischen Materialien haben einen Einfluss auf die Transparenz.Die Wahl anorganischer Materialien mit einem ähnlichen Brechungsindex wie das Harz hat einen geringeren Einfluss auf die Transparenz.

In letzter Zeit erfreuen sich transparente Füllstoff-Masterbatches immer größerer Beliebtheit, vor allem für HDPE-Plastiktüten.Die Zugabe spezieller Talksorten hat kaum Auswirkungen auf die Transparenz, ist aber nicht absolut wirkungslos.

Auch organische Materialien haben einen Einfluss auf die Transparenz.Beispielsweise hat beim Härten von PVC nur MBS keinen Einfluss auf die Transparenz, während CPE, EVA und ACR alle die Transparenz beeinflussen.

Unter den anorganischen Flammschutzmaterialien hat kolloidales Antimonpentoxid keinen Einfluss auf die Transparenz.

Farbe

Beim Entwerfen der Formel müssen Sie auf die Farbe und Farbänderung des Zusatzstoffs selbst achten.Einige Zusatzstoffe selbst haben eine sehr dunkle Farbe, was die Farbe des Produkts beeinträchtigt und die Verarbeitung heller Produkte erschwert.Beispielsweise ist Ruß schwarz und es können nur Produkte mit dunkler Farbe verarbeitet werden.

Andere wie Graphit, roter Phosphor, Molybdändisulfid, Metallpulver und Industrieschlacke sind an sich gefärbt, seien Sie also bei der Auswahl vorsichtig.Einige Zusatzstoffe sind an sich weiß, verändern aber aufgrund der Hochtemperaturreaktion während der Verarbeitung ihre Farbe.Beispielsweise ist Wollastonit an sich weiß, wird aber nach dem Einfüllen in Harz hellgrau.

Andere Eigenschaften

Die Wärmeleitfähigkeit von Kunststoffen wird im Allgemeinen durch die Zugabe von Metall- und Kohlenstoff-Wärmeleitern verändert, aber diese Art von Wärmeleitern ist auch ein Leitmittel.Es verbessert nicht nur die Wärmeleitfähigkeit, sondern auch die elektrische Leitfähigkeit, wodurch die Isolierung beeinträchtigt wird.

Und Wärmeleitfähigkeit wird häufig für Materialien verwendet, die eine Isolierung erfordern, wie z. B. Leiterplatten, Steckverbinder, Verpackungsmaterialien usw. Aus diesem Grund kann Wärmeleitfähigkeit nicht zur Isolierung der Wärmeleitfähigkeit hinzugefügt werden, sondern nur isolierende Wärmeleiter, wie z. B. keramisches Metall Oxide.

Welche weiteren Eigenschaften sollte die Formel haben?

Die Formel muss eine angemessene Verarbeitbarkeit gewährleisten, um die Formung des Produkts sicherzustellen, und darf keine nachteiligen Auswirkungen auf die Verarbeitungsausrüstung und die Anwendungsumgebung haben.

Die Hitzebeständigkeit der Additive im Verbundwerkstoff sollte gut sein und es kommt zu keiner Verdunstung oder Zersetzung bei der Verarbeitungstemperatur (mit Ausnahme von Vernetzungsmitteln, Initiatoren und Schaummitteln);die Zugabe von Additiven sollte die ursprüngliche Verarbeitungsleistung des Harzes kaum beeinflussen;Der Verschleiß und die Korrosion der Geräte durch die zugesetzten Zusatzstoffe sollten möglichst gering sein und bei der Verarbeitung dürfen keine giftigen Gase freigesetzt werden, um die Gesundheit der Mitarbeiter nicht zu gefährden.

Flüssigkeit

Die meisten anorganischen Füllstoffe beeinträchtigen die Verarbeitbarkeit.Wenn die zugesetzte Menge groß ist, müssen Verarbeitungsmodifikatoren hinzugefügt werden, um den Fließfähigkeitsverlust auszugleichen, beispielsweise durch die Zugabe von Schmiermitteln.

Organische Zusatzstoffe fördern im Allgemeinen die Verarbeitbarkeit, wie z. B. Decabromdiphenylether und Tetrabrombisphenol A. Flammschutzmittel können die Verarbeitungsfließfähigkeit fördern, insbesondere Tetrabrombisphenol A.

Allgemeine modifizierte Formeln erfordern die Zugabe einer angemessenen Menge Gleitmittel.

Hitzebeständigkeit

Stellen Sie sicher, dass sich die Zusatzstoffe während der Verarbeitung nicht zersetzen, mit Ausnahme von Schaumbildnern, Initiatoren und Vernetzungsmitteln, die aufgrund funktioneller Anforderungen zersetzt werden müssen.

Vorsichtsmaßnahmen

Aluminiumhydroxid ist aufgrund seiner niedrigen Zersetzungstemperatur nicht für den Einsatz in PP geeignet und kann nur in PE verwendet werden.

Tetrabrombisphenol A ist aufgrund seiner niedrigen Zersetzungstemperatur nicht für die Flammschutzausrüstung von ABS geeignet.

Die meisten organischen Farbstoffe haben niedrige Zersetzungstemperaturen und sind nicht für die Hochtemperaturverarbeitung technischer Kunststoffe geeignet.

Die Zersetzungstemperatur von Gewürzen ist niedrig, im Allgemeinen unter 150 °C, und als Träger können nur EVA und andere Harze mit niedrigen Verarbeitungstemperaturen verwendet werden.

Modifizierte Kunststoffrezepturen erfordern aufgrund der starken Scherung während der Verarbeitung den Zusatz von Antioxidantien, um eine thermische Zersetzung und Vergilbung der Rohstoffe zu verhindern.

Umweltschutz von Kunststoffformelkomponenten

Anforderungen: Alle Arten von Zusatzstoffen in der Formel sind für Bediener, Geräte, Benutzer und die Kontaktumgebung harmlos.

In der Vergangenheit war der Umfang der Umweltschutzanforderungen gering und es war lediglich erforderlich, dass Lebensmittel, Medikamente usw. bei Kontakt mit dem menschlichen Körper ungiftig waren.

Jetzt sind die Anforderungen höher, ein indirekter Kontakt mit dem menschlichen Körper ist nicht erlaubt und die Umwelt wie Boden, Wasser und Atmosphäre darf nicht belastet werden.

Preis und Quelle der Zusatzstoffe

Basierend auf der Erfüllung der oben genannten Anforderungen der Formel gilt: Je niedriger der Preis der Formel, desto besser.Bei der Auswahl von Zusatzstoffen müssen Sie für die gleiche Art von Zusatzstoffen preisgünstige Typen wählen.

Möglichst günstige Rohstoffe wählen – Produktkosten senken

Wählen Sie so viele Rohstoffe wie möglich aus, die Sie vorrätig haben – Sie müssen nichts kaufen

Wählen Sie möglichst lokale Rohstoffe – niedrige Transportkosten, Reduzierung des Lagerbestands und Einsparung von Betriebskapital

Wählen Sie möglichst heimische Rohstoffe – importierte Rohstoffe werden stark von Faktoren wie Devisen, Handelspolitik und Transportzeit beeinflusst

Wählen Sie so weit wie möglich universelle Rohstoffe – neue Rohstoffe haben nur wenige Händler, sind nicht leicht zu kaufen und weisen eine instabile Leistung auf

NANJING HAISI ist ein professioneller Hersteller von Kunststoffextrudern. Wir liefern Doppelschneckenextruder, Einschneckenextruder, Kunststoffrecyclingextruder, zweistufige Extruder, Maschinen im Labormaßstab, Misch- und Zuführmaschinen, Kühl- und Pelletiermaschinen, Zerkleinerungsmaschinen und so weiter.