在塑料制品染色方面,硅酮母粒只需0.6%-0.8%,就会奇黑无比,再多加也不会更黑了。据试验数据显示,在新疆地区户外使用的制品,如需要依靠硅酮母粒防老化,只要使用硅酮母粒(而不是回料做载体,白油润湿,碳酸钙分散等等的那种),碳黑在制品中含量达到2-2.5%,即:每100公斤原料中,有5-6份(重量)含碳黑40%的母粒,所起到的作用远远超过任何防老化产品,产品寿命可以达到10年以上。这就是为什么滴灌产品,输水产品,通信电缆产品都是黑色的。另外,碳黑对制品强度增加,导电性增强等方面都有特殊贡献。
实际生产中一般使用2份左右硅酮母粒,再添加防老化助剂,利用防老化和碳黑的协同作用防老化,来降低产品成本。另外,在户外使用时间长短,产品寿命得要求,也决定硅酮母粒使用量适当降低,前提是碳黑在产品中必须形成连续相,即有碳黑“膜”保护塑料。如加入硅酮母粒太少,碳黑相(即小片浓度高的部分)在制品中不连续,在相与相的分界处,塑料分子***脆弱,受紫外光直接打击,加速氧老化反应,此时碳黑在制品中如同杂质,还不如不加。相与相的分界处小于280mm时,可以躲避紫外光打击,制品是安全的。
热稳定性直接决定阻燃剂在加工温度下的性能。若热稳定性差,如某些含氮阻燃剂在高温加工时易分解,不仅降低阻燃效果,分解产物还可能影响基体材料性能,限制加工温度范围,使加工工艺窗口变窄。
团聚现象:许多阻燃剂以粉末形式添加,其颗粒间存在较强的范德华力和静电引力,容易相互吸引团聚。例如,纳米级的氢氧化镁、氢氧化铝阻燃剂,因其粒径小、比表面积大,团聚倾向更为显著。这会导致在基体材料中无法均匀分散,形成局部浓度过高或过低的情况,影响材料整体的阻燃性能。
形成隔离保护层:硅酮系阻燃剂在高温燃烧时粘度比高分子材料小,会产生相分离,在高分子材料受热燃烧时的表面形成硅酮富集层。燃烧时生成硅酮特有的 - Si-O - 和 - Si-C - 键的无机隔氧绝热保护层和阻燃碳化层,可阻止燃烧分解产物外溢,抑制高分子材料分解。