影响硅酮粉润滑剂功能的通常有两个方面:
①一是温度控制。
②一是剪切速率。
1.温度对硅酮粉润滑剂的影响。
提高温度,增加分子热运动能,减弱聚氯乙烯树脂颗粒与分子之间的链段力,提高活性,降低熔体粘度,使小分子润滑剂更容易进入树脂颗粒和分子链段,增加内外润滑剂,特别是内润滑剂的相容性及其润滑效果。
2.剪切速率对硅酮粉润滑剂的影响。
由于热塑性树脂是线性聚合物,它们的主链很长,许多侧支链相互包围,成为混乱的分子组,因此其熔体粘度很高。当熔体在剪切力和热作用下移动时,聚合物链的形象发生了变化。
也就是说,在活动过程中,一方面,由于分子链段聚合力的作用不断反弹和缩短,分子链段随作用力的运动、方向和伸直。
当剪切率显著提高时,熔体长链段的活动时间(即方向和伸直时间)缩短,回弹时间短,分子链没有时间回弹,或者只有分子链段。
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。