塑料和橡胶产品的典型生产工艺主要包括基本步骤,如配混,精炼和成型(包括橡胶硫化)。在这个过程中,聚合物,添加剂,加工设备(包括模具)是三个主要的材料条件,这是不可或缺的。该添加剂不仅提高了加工过程中聚合物的加工性能,影响加工条件,提高了加工效率,而且提高了产品的性能,提高了产品的使用价值和使用寿命。
添加剂的种类和种类多于聚合物。通过各种助剂的适当组合,可赋予聚合物多种性质。使用助剂来实现聚合物改性是一种相对简单和有效的方法。添加剂和聚合物的组合是聚合物加工和应用技术的重要方面。
几乎所有聚合物都需要助剂,但不同的聚合物具有不同的助剂。通常,橡胶和热塑性塑料使用更多种类和数量的助剂;而热固性塑料除了固化(硬化)所需的添加剂外,还需要比其他助剂更少的助剂。
大多数添加剂都是少量使用的。通常,助剂的用量仅为聚合物重量的千分之几至百分之几。还有几种类型的添加剂,它们大量使用,其量为10份至几十份。例如,增塑剂,增强剂,填料,软化剂,阻燃剂,抗冲剂,增粘剂等。虽然添加剂的量少,但效果显着,甚至一些性能缺陷少或难以加工且实用价值低的聚合物也可以变成有价值的材料。
总而言之,助剂和聚合物之间存在相互依赖的关系。聚合物的研究和生产早于添加剂,但聚合物只有适当的添加剂和加工技术才有广泛的用途。
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。