塑料新型改性母料新進(jìn)展
【塑膠五金網(wǎng)】摘 要： 本文介紹了30余種新型改性母料，并在改善塑料制品性能、拓寬應(yīng)用領(lǐng)域、 增加產(chǎn)品功能等方面進(jìn)行了敘述。
關(guān)鍵詞： 新型 改性母料 新進(jìn)展
1 概 述
塑料是只有近百年歷史的新型工業(yè)原材料，也是發(fā)展速度 快的工業(yè)產(chǎn)品之一。目 前，已廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，包括包裝、建筑、電氣與電子、交通運(yùn)輸、化工、紡織、 醫(yī)藥、機(jī)械、家庭用品、航天等。塑料制品已成為人們衣、食、住、行等方面不可缺少 的重要產(chǎn)品，也是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所用的重要原材料，還為國防、軍事、航天、航海等領(lǐng)域 提供了高科技高性能的新的結(jié)構(gòu)材料。塑料已成為人們應(yīng)用面 廣、應(yīng)用量 大、發(fā)展 快的新型材料。
塑料改性材料是通過物理方法或化學(xué)工藝對塑料進(jìn)行共混、填充、增強(qiáng)，達(dá)到提高 其性能的目的，來滿足人們對塑料制品的某些要求。塑料改性材料是塑料工業(yè)發(fā)展史 短、發(fā)展 快、 活躍的新興行業(yè)，塑料可通過無機(jī)材料、有機(jī)材料、光學(xué)材料等不同 性能的原輔材料，在先進(jìn)的生產(chǎn)工藝條件下，加工成具有特殊性能的塑料改性材料，可 改善塑料制品的性能，降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本，節(jié)省資源，提高生產(chǎn)效率，改善勞動條件， 有利于自然環(huán)境消納，節(jié)約能源等優(yōu)點(diǎn)。
本文收集整理了塑料新型改性材料的相關(guān)資料，作一簡要概述，供同行參閱。
2 新型改性材料產(chǎn)品介紹
2.1 聚烯烴增韌耐寒功能母粒
2.1.1 簡介
日本石油化學(xué)公司研制開發(fā)了應(yīng)用于聚烯烴類樹脂的增韌耐寒功能母料，突破了橡 膠塑料工業(yè)的發(fā)展瓶頸，解決了許多問題。增韌耐寒功能母料主要用于聚乙烯、聚丙烯 塑料的增韌、耐寒，具有添加比例小，成本低，使用方便，不影響產(chǎn)品透明度，提高聚 乙烯、聚丙烯塑料零件及產(chǎn)品的韌性、耐沖擊性、耐寒性。
2.1.2 化學(xué)組成與應(yīng)用特征
增韌耐寒母料是采用一種高分子接枝型烯烴聚合物，它具有優(yōu)越的流動性，由過氧 化物矽酮烷物或照射方式有效地架橋，以得到優(yōu)良的熱老化、壓縮率和耐候的特性。可 有效地改良聚烯烴的耐沖擊性能、耐低溫性，具有高負(fù)荷能力，可廣泛用于制造高性能 的電氣絕緣產(chǎn)品。可用于PP板材、PP片材、薄膜、CPP膜、PP工具箱、PP汽車保險(xiǎn) 杠、吹塑瓶、PE復(fù)合膜、置物箱、周轉(zhuǎn)箱等。
2.1.3 產(chǎn)品物理性能指標(biāo)
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密度/(g/cm3) 斷裂伸長率/% 邵氏硬度/A 壓縮比/% 熔體流動速率/(g/10min) 耐低溫性/℃ |
0.857～0.915 70～110 69～95 25～50 0.5～30 -50 |
添加增韌耐寒母料與純PP樹脂沖擊強(qiáng)度對比如表1所示。
表1 添加增韌耐寒母料與純PP樹脂沖擊強(qiáng)度對比
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純PP樹脂 沖擊強(qiáng)度/(kJ/m2) |
縱向 橫向 |
6.23 6.10 |
6.26 6.38 |
6.465 5.9 |
6.87 5.73 |
6.01 5.21 |
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添加4%母料 沖擊強(qiáng)度/(kJ/m2) |
縱向 橫向 |
7.25 7.88 |
7.16 8.31 |
7.46 8.66 |
8.30 7.53 |
8.1 7.13 |
2.2 香味母粒
2.2.1 香味母粒應(yīng)用領(lǐng)域
香味母?？捎糜谕婢?塑料玩具、寵物玩具、長毛絨玩具)、香囊、工業(yè)品、家庭 用品、文具用品、汽車內(nèi)飾件及保健、美容和化妝品的包裝，能增加制品推銷力度，拿 到香味母粒即可聞到各種不同的香味，如清新的花香、甜美的果香等，應(yīng)用于生產(chǎn)塑料 制品，使制品有很好的留香效果，只要將香味母粒與塑料原料預(yù)先混合，在經(jīng)過正常的 生產(chǎn)工藝，便能使您的塑料制品增添新的競爭力。
2.2.2 香味母粒的品種與指標(biāo)
果香型： 蘋果、草莓、檸檬，水蜜桃、薰衣草、香草等香型;
花香型： 茉莉、桂花、玫瑰、梔子花、白玉蘭等香型。
如遇有特別的要求，還可根據(jù)客戶需要調(diào)配，達(dá)到客戶所需要的香型和理想的 效果。
形狀： 橢圓狀膠，顆粒表面呈干燥狀態(tài)，密度與樹脂基本相近。
色澤： 一般呈聚乙烯的本色、淺棕色或淺黃色。
2.2.3 香味母粒的使用要求
香味母?？捎糜诖蠖鄶?shù)熱塑性塑料，如吹塑薄膜、吹塑制品、注塑制品、發(fā)泡擠出 及薄膜高頻焊接等，如同塑料著色母粒一樣，香味母粒的用法只需按照用量和色母粒一 起加進(jìn)基本原料內(nèi)，再按常規(guī)操作即可。香味母粒的用量要依照成品的要求而定。例 如，只要掩蓋塑料的異味，則百分之一以下的用量即可; 如要求產(chǎn)品有獨(dú)特香味，需要 百分之二至百分之五的香味母粒用量; 如果需要長時(shí)間保留香味，可用香味母粒百分之 五十或直接使用香味母粒，便可使香味保持時(shí)間久遠(yuǎn)。
香料的壽命是非常難測的，因不同香型的香味母粒，在不同的制品內(nèi)有不同的揮發(fā) 速度，香味保留的時(shí)間及濃度主要有香型的類別及配方、塑料樹脂的選擇、制成品的厚 度、形態(tài)以及應(yīng)用環(huán)境條件等因素來決定。另外空氣的流動也會影響香味母粒的香味壽 命，一般需將制成品包裹密封放在盒內(nèi)，甚至制成品表面要進(jìn)行裝飾、貼紙等，都可減 少香味在儲存期間的揮發(fā)，以此延長產(chǎn)品香味的保留壽命。
添加少許香味母?？纱蟠筇岣弋a(chǎn)品附加值，與其他留香的方法比較，采用香味母粒 是非常經(jīng)濟(jì)實(shí)用的，且能獲得品質(zhì)一致的產(chǎn)品，而香味母粒更大的優(yōu)點(diǎn)是樹脂與香味材 料均勻地混合在一起易于應(yīng)用，香味的揮發(fā)性也較為緩慢。采用香味母粒來加香塑料制 品，成本雖然略微增加，但能使有香味的產(chǎn)品更優(yōu)美，深受用戶喜愛。
2.3 感光、感溫變色功能母料
2.3.1 感光變色母料
使用感光變色母料的產(chǎn)品在使用中隨著室內(nèi)照射光的改變，特別是當(dāng)產(chǎn)品被照射紫 外光的強(qiáng)度發(fā)生變化時(shí)，塑料制品的顏色也隨之發(fā)生色澤轉(zhuǎn)變。
2.3.2 感溫變色母料
可逆熱敏變色顏料是新一代功能型著色劑。其特點(diǎn)是可以隨環(huán)境溫度的變化而迅速 改變顏色，從而被著色物體具有動態(tài)變化的色彩效果。
2.3.3 產(chǎn)品性能
感光變色母料和感溫變色母料具有變色迅速、敏感、色彩鮮艷、消色完全、可逆性 強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。具有以下幾個(gè)方面的特點(diǎn)：
?、俑叻稚⑿?特殊的表面處理使本產(chǎn)品分散性能優(yōu)異。
②耐熱性 本產(chǎn)品在經(jīng)過140℃/30min或200℃/10min加熱后，對其變色性能無明 顯影響。
?、圩兩珳囟?感溫變色母料為熱消色型可逆熱敏變色顏料，即在低溫時(shí)為有色狀 態(tài)，當(dāng)溫度升至設(shè)定值時(shí)顏料從有色變?yōu)闊o色。
④應(yīng)用范圍 感光變色母料和感溫變色母料可用于聚乙烯 (PE)、聚丙烯 (PP) 聚苯乙烯(PS)、軟聚氯乙烯 (SPVC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、乙烯-醋酸乙烯共 聚物、聚苯乙烯等透明或半透明塑料的注塑、擠塑、吹塑等產(chǎn)品。也可用于不飽和聚 酯、環(huán)氧樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯或聚酰胺單體澆鑄模壓、固化成型。
2.3.4 注意事項(xiàng)
?、偌庸囟葢?yīng)控制在180℃以下， 不要超過210℃，并盡量減少物料的受熱時(shí) 間，高溫、長時(shí)間加熱會損害顏料的變色性能。
?、谑褂米兩噶r(shí)，塑料中不應(yīng)再含有其他填充料或普通顏料，否則將影響遮 蓋變色效果。如果是與變色母料拼色，則普通顏料的使用量應(yīng)為變色顏料的0.5%～ 2.5%。
?、圩兩噶蠎?yīng)在加工生產(chǎn)的 階段加入，不要在混煉、造粒或制備色母粒階段 加入，以避免密煉機(jī)、捏合機(jī)、高速攪拌機(jī)、雙螺桿擠出機(jī)等高剪切設(shè)備破壞變色 效果。
?、茏兩破窇?yīng)避免強(qiáng)烈陽光和紫外光的照射。
2.4 夜光母粒
夜光母粒是一種具有自發(fā)光功能的塑料母粒，它是利用高科技的自發(fā)光材料和夜光 顏料經(jīng)深加工而成的。它可直接或摻入其他同類塑料中，制成各種塑料制品。
夜光母粒生產(chǎn)的塑料制品不僅具有普通塑料的特點(diǎn)，而且具有自發(fā)光功能，還具有 很高的藝術(shù)鑒賞價(jià)值。它的特點(diǎn)是吸收并儲存各種可見光10～30min后，黑暗處可持續(xù) 發(fā)光12h以上。該產(chǎn)品無毒、無害、無放射性物質(zhì)，并可無限次反復(fù)使用，從而大大增 加了塑料制品的功能，擴(kuò)展了塑料制品的應(yīng)用領(lǐng)域。
2.4.1 夜光母粒應(yīng)用范圍
夜光母料可廣泛用于聚乙烯 (PE)、聚丙烯 (PP)、聚氯乙烯 (PVC)、丙烯腈- 丁二烯-苯乙烯共聚物、尼龍 (PA)、聚苯乙烯 (PS)、聚脂、環(huán)氧樹脂、聚甲基丙烯 酸甲酯等。夜光粉是蓄光型自發(fā)光材料，通過吸收各種可見光實(shí)現(xiàn)自動發(fā)光功能并可無 限次使用。該產(chǎn)品不含任何放射性元素，可作為一種添加劑，均勻分布在透明介質(zhì)中， 如涂料、油墨、塑料、印花漿、陶瓷、玻璃、化纖等產(chǎn)品的自發(fā)光功能，并可顯示出本 夜光粉所具有的明亮色彩。用于低度應(yīng)急照明、指示標(biāo)識和裝飾等方面具有美化效果。 添加該夜光母料制成的各種發(fā)光制品，可安全地應(yīng)用于日常生活，如標(biāo)牌、工藝品、服 裝、鞋帽、文具、鐘表、漁具和體育用具、建筑裝飾等; 還可用于運(yùn)輸工具、軍事設(shè) 施、航海器材、消防應(yīng)急系統(tǒng)，如交通進(jìn)出口標(biāo)志、路線的指示、航海標(biāo)志等。
2.4.2 夜光母粒產(chǎn)品特性
?、傩罟鈺r(shí)間短、亮度高、余光時(shí)間長。
?、诜浅７€(wěn)定的物理和化學(xué)性能，較好的環(huán)境適應(yīng)性和與塑料制品有同樣的使用 壽命。
?、蹮o毒、無害、無放射、不燃燒、不爆炸、不含其他有害重金屬元素或化學(xué)物質(zhì)。
?、芤构饽噶狭Ｏ嗳菪院?，顆粒分布均勻，易生產(chǎn)加工，使用方便。
2.5 抗靜電母粒
抗靜電母粒采用微細(xì)、硝酸鹽及硅素?zé)o機(jī)物官能合成化合物。因無機(jī)材料耐高溫在 300℃以上，采用微細(xì)的抗靜電助劑，故滲透力強(qiáng)。被處理后的物品表面光滑、不油膩， 且能迅速在所使用的物品表面快速形成透明導(dǎo)電性薄膜，讓物品表面分子排列重整排序 及組合，降低表面電阻，已達(dá)半導(dǎo)電狀態(tài)，因而產(chǎn)生放電效應(yīng)及靜電電壓的泄放，并達(dá) 到抗靜電效果。
2.5.1 抗靜電母粒應(yīng)用范圍
超濃縮抗靜電母粒含有非離子型抗靜電劑，適用于聚乙烯、聚丙烯塑料薄膜、扁 絲、圓絲、片材、板材、管材、工程網(wǎng)帶及注塑的各種零部件等產(chǎn)品。
2.5.2 抗靜電母粒注意事項(xiàng)
①表面電阻 一般可達(dá)到109Ω，如果天氣潮濕，則可達(dá)108Ω。
?、跁r(shí)效 抗靜電的時(shí)效可達(dá)1 ～2年，但若遇水等，其功能會被受到影響，時(shí)效則 會縮短。
?、凼褂每轨o電母粒，用于擠出薄板，可消除水紋現(xiàn)象，并增加擠出產(chǎn)量。
2.6 抗紫外線母粒
抗紫外線母粒主要用于塑料制品抗紫外線輻射能力，有效減少紫外線對樹脂的分子 結(jié)構(gòu)破壞，延長塑料產(chǎn)品戶外使用壽命。
主要有以下幾類產(chǎn)品：①PE農(nóng)業(yè)用薄膜抗紫外線母粒;②PP用抗紫外線母粒; ③ABS用抗紫外線母粒; ④HIPS用抗紫外線母粒; ⑤PA用抗紫外線母粒; ⑥PET/PC/ PBT用抗紫外線母粒; ⑦TPR/TPE/PVC用抗紫外線母粒。
2.7 防老化母粒
加入防老化母料生產(chǎn)的塑料制品主要用于農(nóng)業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、園藝業(yè)等聚乙烯、聚丙烯 薄膜、片材及建筑業(yè)安全網(wǎng)、汽車部件，戶外廣告板等產(chǎn)品?？擅黠@改善塑料制品在自 然環(huán)境中的抗老化性能，減少有害物質(zhì)對塑料的降解作用，提高塑料產(chǎn)品耐候性、防老 化、可延長塑料制品壽命。
2.8 降溫母粒
降溫母粒是以聚丙烯為主體，加入相對分子質(zhì)量調(diào)節(jié)劑等助劑。采用先進(jìn)的雙螺桿 擠出機(jī)一次擠出造粒制成。使用降溫母粒與聚丙烯混合后，可調(diào)節(jié)聚丙烯的相對分子質(zhì) 量及相對分子質(zhì)量分布，可在丙綸紡絲工藝中，降低紡絲溫度30～90℃，從而改善聚 丙烯的可紡性及工人的勞動環(huán)境。在調(diào)整母粒加入后，可擴(kuò)大紡線用聚丙烯的規(guī)格范 圍。在注塑制品中，大型制品和薄壁制品上加入適量降溫母料，可以調(diào)節(jié)聚丙烯熔體流 動速率，使制品廢品率下降，合格率有明顯上升。
2.9 環(huán)保型生物降解母粒
環(huán)保型生物降解母粒可用于生產(chǎn)生物降解包裝膜、包裝袋、生物降解片材、板材、 可二次加工為餐盒、托盤盒、生物降解吹塑制品 (瓶類)、生物降解注塑制品 (刀叉、 玩具、高爾夫球座、梳子、肥皂盒等)、生物降解模壓制品 (如梳子、肥皂盒、鞋底)、 發(fā)泡產(chǎn)品等，對制品的物理力學(xué)性能影響較小。該母粒無毒，無異味，無腐蝕性，對人 體無害，可減少塑料制品對自然環(huán)境的污染。
2.10 高效消泡母粒
高效消泡母粒適用于聚乙烯、聚丙烯再生塑料制品的生產(chǎn)中水分的消除。原材料中 含有的微量水分對于塑料制品的生產(chǎn)有著非常嚴(yán)重的影響，因此企業(yè)一般采用增加烘干 設(shè)備對塑料進(jìn)行烘干處理，這對于能源和人力都是極大的浪費(fèi)，增加了產(chǎn)品的生產(chǎn)成 本，還會影響樹脂性能。而使用本母粒，只需將本產(chǎn)品加入原材料中，無需對生產(chǎn)工藝 進(jìn)行任何調(diào)整，就可以消除由于水分引起的氣泡、水紋、裂紋、斑點(diǎn)等問題，對塑料制 品物理力學(xué)性能不產(chǎn)生影響，省時(shí)省電，提高生產(chǎn)效率，降低成本。
2.11 納米增韌增強(qiáng)母料
納米增韌增強(qiáng)母料添加到塑料中可大幅提高塑料制品的強(qiáng)度、韌性、伸長率、抗老 化性、抗折性能及抗紫外線、熱氧化等性能。在聚丙烯中添加該產(chǎn)品后，其強(qiáng)度可提高 2倍。在某些領(lǐng)域可以替代聚酰胺6使用。是一種非常理想的新型增韌增強(qiáng)材料。
2.12 消光母粒
主要特點(diǎn)具有明顯的消光效果，在聚丙烯吹膜、聚丙烯流延膜、氯化聚丙烯流延 膜、聚乙烯薄膜等產(chǎn)品中都有很好的消光效果，還適用于丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚 物、聚苯乙烯等產(chǎn)品的消光作用。
2.13 開口母粒
主要用作添加劑，用于減少薄膜間的吸附，防止薄膜黏連，便于薄膜開卷，制成的 包裝袋具有良好的開口性。
2.14 爽滑母粒
主要用作添加劑，用于減少薄膜之間的摩擦和吸附，便于薄膜開卷，制成的包裝袋 具有良好的開口性、滑爽性。用于注塑部件具有很好的離模性，不易黏附模具等特性。
2.15 增黏母粒
主要用作添加劑，增加塑料薄膜表面黏合力，常用于生產(chǎn)纏繞膜、保鮮膜及防護(hù)膜 等產(chǎn)品。
2.16 防滑母粒
主要用作添加劑，增加塑料薄膜表面之間的摩擦力和阻力，常用于生產(chǎn)各種包裝袋 等產(chǎn)品，增加塑料包裝袋的堆碼高度和穩(wěn)定性，防止包裝袋、編織袋及塑料包裝物品堆 碼滑落。
2.17 抗遠(yuǎn)紅外線輻射母粒
主要用作添加劑，增加適宜人體的遠(yuǎn)紅外輻射，提供保溫、保健功能，常用于生產(chǎn) 聚丙烯、聚碳酸脂等產(chǎn)品。
2.18 潤滑母粒
潤滑母粒是用于提高聚丙烯吹塑薄膜、吹塑制品及擠出片材、管材的平滑度、光亮 度、消除蛇皮紋、微小水波紋的潤滑母粒，是一種新的重要的加工助劑。
潤滑母料的作用機(jī)理是熔融的聚丙烯，是高黏度的熔體。因此，塑料在熔融流動中 與金屬表面有很高的黏滯阻力。此黏滯阻力引起熔體在流動時(shí)的剪切力，從而使聚丙烯 薄膜、吹塑制品及片材、管材的表面產(chǎn)生蛇皮紋、水波紋，直接影響表面光亮度、平滑 度，同時(shí)也影響透明度。
潤滑母粒是在聚丙烯熔體中能依靠其分子所具有的特殊性，迅速地自動溢出到設(shè)備 的金屬表面，并依靠其分子的高極性附著于金屬表面，有效地、牢固地附著于模頭、螺 桿、機(jī)筒及設(shè)備金屬表面微觀的凹凸不平表面，并形成聚丙烯熔體與金屬的中間潤滑 層，使聚丙烯熔體流動性得到提高，減少熔體的逆流層，從而消除了熔體的層間剪切 力，達(dá)到消除蛇皮紋、微小波紋的目的，提高聚丙烯薄膜和片材表面平滑度、光亮度、 透明度。
2.19 聚丙烯新型改性母粒
聚丙烯新型改性母粒是基于改變聚丙烯的結(jié)晶性能，使聚丙烯的工藝特性以及材料 特性得到提升。使聚丙烯的結(jié)晶性能由原始的大直徑晶體改變?yōu)槲⒕Щw。
聚丙烯新型改性母粒產(chǎn)品特性：
①縮短聚丙烯注塑件在模具內(nèi)的冷卻時(shí)間，使聚丙烯注塑生產(chǎn)速度提升20%～ 30%。注塑生產(chǎn)速度決定于產(chǎn)品厚度。
②改善注塑件在加強(qiáng)筋、螺絲柱位處的表面收縮凹痕，提高注塑件表面平滑度。
③提高聚丙烯的熱變形溫度，使普通聚丙烯的熱降解得到有效解決。
2.20 熱可塑彈性體
熱可塑彈性體是常溫下具有橡膠的特性，又可以在一定的溫度下熔融成型。
熱可塑彈性體的使用范圍非常廣泛，可替代聚氯乙烯、橡膠、硅膠等，尚可使用于 止滑性產(chǎn)品、握把類產(chǎn)品、玩具、日常用品等，原料色系則區(qū)分為透明系、半透明系、 白色系、黑色系，也有食品專用級，可與聚丙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、丙烯腈-丁二 烯-苯乙烯共聚物等塑料混合使用，也可根據(jù)用戶要求生產(chǎn)專用產(chǎn)品。
2.21 新型導(dǎo)電功能母料
新型導(dǎo)電功能母料采用新型制造工藝和設(shè)備，以納米材料為基材，經(jīng)無機(jī)半導(dǎo)體材 料表面包覆和親和處理而成，不僅具有良好的導(dǎo)電性，而且耐酸、堿和氣體腐蝕，是金 屬絲和炭黑理想的替代材料。本品系超細(xì)淺灰色粉狀材料，無毒、無味、無污染，具有 較高的安全性和良好的分散性。
新型導(dǎo)電功能母料的特點(diǎn)：
①性質(zhì)穩(wěn)定 本品除耐酸、堿和氣體腐蝕外，在不同的環(huán)境條件下，均能保持良好 的導(dǎo)電性，也不與聚合物發(fā)生任何化學(xué)反應(yīng)。
?、趯?dǎo)電性能持久 本品由于采用納米材料為基材，具有比表面積大的特性，在聚合 物中添加后，當(dāng)導(dǎo)電粒子間距離達(dá)到某一臨界值時(shí)，因耦合而產(chǎn)生“隧道效應(yīng)”，形成 導(dǎo)電通道。隨著時(shí)間的推移，本品不會產(chǎn)生制品老化、導(dǎo)電性能衰退等不良影響。
?、奂庸ば院?由于本品粒徑超微細(xì)化且經(jīng)特殊表面處理，因而與聚合物有較好的相 容性和較強(qiáng)的親和力。
?、芨纳浦破沸阅?本品添加后，對制品的某些物理力學(xué)性能有一定的改善作用。
2.22 珠光母料
珠光母料所采用的顏料是一種新型顏料，能再現(xiàn)自然界珍珠、貝殼、蝴蝶、游魚及 金屬所具有的優(yōu)雅光澤和顏色。它是由天然云母外覆二氧化鈦、三氧化二鐵組成的夾心 片晶。依靠對光線的折射、反射、透射來創(chuàng)造色相與光澤。能賦予塑料表面涂層、塑料 制品以深厚的層次感及特殊的光澤感。它具有無毒害、耐高溫、耐光照、耐酸性、不色 變、不游移、不導(dǎo)電等優(yōu)點(diǎn)。
珠光母料為非金屬功能性裝飾顏料，分散性好，具有較高的機(jī)械強(qiáng)度，能呈現(xiàn)珍珠 及金屬所特有的光澤及顏色。不同粒徑可滿足不同的需求，粒徑小的呈綢緞般柔和光 澤，粒徑大的呈閃爍光澤。
珠光母料可用于熱塑性塑料的擠出、注塑、吹塑、壓延等工藝生產(chǎn)的化妝品容器、 薄膜、食品容器、包裝容器、日用品、紐扣、玩具、地板、汽車零部件等產(chǎn)品。
2.23 阻燃母粒
阻燃母料是以聚乙烯、聚丙烯為主要載體，加入含溴類及三氧化二銻等阻燃劑的母 料，它可以使用在不同的塑料制品中，制成各類不同等級的阻燃材料。
3 新型透明增強(qiáng)改性母料
前面已講過改性母料的種類很多，現(xiàn)在著重介紹新型透明增強(qiáng)改性母料。該產(chǎn)品也 是國內(nèi)目前用途廣、用量大、價(jià)格低、性能優(yōu)的新型改性材料。
3.1 新型透明增強(qiáng)改性母料生產(chǎn)技術(shù)
滑石粉在塑料中應(yīng)用在國外已有很成熟的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，國外使用滑石粉是以改善和提 高塑料制品性能為目的，我國使用無機(jī)材料是降低生產(chǎn)成本為重點(diǎn)。特別是大量的碳酸 鈣在塑料中應(yīng)用，在降低產(chǎn)品成本的同時(shí)，帶來了某些應(yīng)用誤區(qū)，忽略了無機(jī)材料的優(yōu) 點(diǎn)和特性，普遍認(rèn)為碳酸鈣及滑石粉就是填充料，只要使用這些材料，就是為了降低生 產(chǎn)成本，也給產(chǎn)品質(zhì)量帶來影響。為此，我們研制的透明增強(qiáng)改性母料，具有降低生產(chǎn) 成本的優(yōu)點(diǎn)，但更重要的是解決塑料制品在生產(chǎn)或使用中的缺點(diǎn)，改善和提高塑料制品 的物理性能和力學(xué)性能，不是降低成本的填充料，而是新的改性材料，現(xiàn)就有關(guān)生產(chǎn)技 術(shù)和產(chǎn)品應(yīng)用方面的技術(shù)問題進(jìn)行交流，供大家參考。
3.1.1 粒徑的選擇
碳酸鈣的粒子呈四方體、六方體或不規(guī)則的方形結(jié)構(gòu)顆粒狀，具有流動性好、白度 高的優(yōu)點(diǎn)，滑石粉呈片狀結(jié)構(gòu)，比表面積大、吸油值高，流動性差、白度低。透明增強(qiáng) 改性母料與碳酸鈣母料，因材料結(jié)構(gòu)的不同，不具有可比性，無論是價(jià)格還是性能及用 途，都不可相提并論。
滑石粉是以改善塑料制品性能為目的，選擇的粒徑一般在1000～1500目。粒徑越 大，添加量越大，母料成本越低，粒徑大的材料用于厚制品或大型制品，可提高制品硬 度，增加產(chǎn)量，但力學(xué)性能及外觀不如細(xì)微粉體，粒徑越小，力學(xué)性能越好。如納米級 材料就完全改變了材料的性能結(jié)構(gòu)。但是在實(shí)際應(yīng)用中，由于粒徑過小，易產(chǎn)生靜電， 形成粒子的凝聚結(jié)團(tuán)，效果反之。改性母料中采用2500 ～3000目的粉體材料是目前國 內(nèi)使用比較細(xì)的無機(jī)粉體。
3.1.2 滑石粉的選擇
滑石粉中的硅含量是恒量滑石粉品位的重要指標(biāo)，滑石粉中硅含量越高，滑石的純 度越高，應(yīng)用效果也好，價(jià)格也越高。我們要根據(jù)不同的塑料制品性能要求來選擇滑石 粉，如在農(nóng)用薄膜中使用高硅滑石粉，不但薄膜的透光率好、薄膜的拉伸強(qiáng)度、抗穿刺 性等指標(biāo)都有提高。而在注塑、板材、棒材中使用高鎂滑石，不但價(jià)格較低，還可提高 塑料制品的硬度、沖擊強(qiáng)度等。經(jīng)過國內(nèi)外近百家客戶在數(shù)十種產(chǎn)品中應(yīng)用證明，硅含 量高，拉伸強(qiáng)度大，制品外觀好，透光率高。硅含量低，則反之。
3.1.3 無機(jī)粉體的磨耗比較
在加工生產(chǎn)改性母料時(shí)，碳酸鈣、滑石粉、硅灰石、高嶺土等無機(jī)材料占據(jù)了很大 的比例。由于無機(jī)材料的性質(zhì)決定了對設(shè)備磨耗的不同，無機(jī)材料硬度越大，對加工設(shè) 備磨損越嚴(yán)重，碳酸鈣的硬度為3，煅燒煤系高嶺土的硬度為7～8，滑石粉的硬度為 1。煅燒煤系高嶺土在塑料制品中應(yīng)用效果很好，力學(xué)性能優(yōu)異，但由于其硬度大，設(shè) 備磨損嚴(yán)重，在塑料制品中沒有大量應(yīng)用。目前國內(nèi)水洗高嶺土儲量大，白度高、硬度 低、性能好，正在推廣使用。又有應(yīng)用證明，長期使用大量碳酸鈣的加工設(shè)備，如擠出 機(jī)的螺桿、料筒，磨損比純樹脂要大3～4倍，而滑石粉的硬度是無機(jī)材料中硬度 的材料，磨損也會明顯減少，可與樹脂基本相近。
3.1.4 透光率和白度的差異分析
滑石粉在農(nóng)地膜使用中可透過可見光，提高地溫，同時(shí)，還具有阻隔紫外線的照射 和夜間紅外光的散失。強(qiáng)紫外線的照射對農(nóng)作物是有害的，過高的溫度還會燙傷花蕊和 嫩芽。農(nóng)地膜的白度是要求不高的，如目前已大量使用的呈藍(lán)色的 “雙防” 膜，粉紅 色的轉(zhuǎn)光膜及花卉棚中的黑色遮陽膜或遮陽網(wǎng)，還有黑白相間的除草膜等都是根據(jù)農(nóng)作 物的特殊需要生產(chǎn)的新產(chǎn)品，在這類產(chǎn)品中使用滑石粉，產(chǎn)品性能會明顯提高。
3.1.5 分散性
改性母料作為塑料制品的改性材料，在加入不同品種的無機(jī)粉體和多種助劑時(shí)，改 性母料的分散性是非常重要的，又是極易忽視的有諸多因素影響的問題，特別是采用微 細(xì)、超微細(xì)粉體和無機(jī)粉體呈片狀、針狀、棒狀的材料，更易產(chǎn)生靜電凝聚，影響分散 效果，對產(chǎn)品質(zhì)量造成影響。
新型透明增強(qiáng)改性母料中的滑石粉呈片狀結(jié)構(gòu)，具有良好的力學(xué)性能，但它的分散 性、流動性很差，在生產(chǎn)和使用中會造成負(fù)面影響。特別是滑石粉中粒徑過大的顆粒， 在機(jī)械外力的擠出作用下，易剝脫碎落成新的小型顆粒結(jié)構(gòu)，這些新的顆粒外表面是在 原包覆偶聯(lián)劑的形態(tài)下脫變出來的，有些層面顆粒在流動過程中相遇時(shí)，在擠壓、靜 電、吸附等作用下，很快凝聚成無機(jī)小團(tuán)粒，這些同極性粒狀物外面有很多樹脂和無機(jī) 材料擠壓，在機(jī)械設(shè)備中時(shí)間越長，顆粒凝聚的越多越大，在一般外力的作用下，很難 再次分散。
3.1.6 密度與價(jià)格比較
產(chǎn)品的密度是塑料制品的重要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，也是生產(chǎn)廠家與客戶非常關(guān)注的技術(shù) 條件。滑石粉和碳酸鈣的密度為2.7g/cm3，粉體堆積密度實(shí)際上就小的多，但這又與 粉體粒子形狀顆粒大小關(guān)系很大，如1250目的碳酸鈣松密度約為0.2 ～0.3g/cm3， 1250目滑石粉的松密度略小于碳酸鈣，生產(chǎn)成母料后的比重又有很大變化。改性母料 中樹脂的含量比例較少，塑料改性母料中的無機(jī)粉體的加入量、粒度、加工工藝的不 同，改性母料的密度也有差異。目前，我們的改性母料密度在1.1～1.6g/cm3，但它的 價(jià)格是樹脂的1/6～1/4，母料與樹脂相比較，還是有明顯的性價(jià)比優(yōu)勢。在吹膜、壓 延等制品中，母料的比重在1.0～1.2g/cm3，而在注塑、模壓等制品中，母料的比重會 有所增加。
3.2 新型透明增強(qiáng)改性母料應(yīng)用特性
滑石粉作為母料的主要原料，已不再是純填充增量的無機(jī)材料，而是具有改善物理 性能、降低生產(chǎn)成本的功能性材料。經(jīng)大量使用和測試證明： 滑石粉在塑料制品中具有 極強(qiáng)的化學(xué)穩(wěn)定性，可耐酸、堿、鹽及自然環(huán)境中的光、熱、氧、水、微生物等的影 響，能提高塑料制品的剛性、拉伸強(qiáng)度、耐熱性、抗蠕變性、降低收縮率。在薄膜制品 中，能有效的改善透光率和較好的保溫、隔熱，阻止紫外光照射。可廣泛用于聚乙烯、 聚丙烯等樹脂生產(chǎn)的薄膜、編織布、扁絲、圓絲、大型管材、中空制品、注射制品等 產(chǎn)品。
3.2.1 薄膜類
透明增強(qiáng)改性母料可用于農(nóng)地膜、包裝膜、購物袋、內(nèi)襯膜、防滲膜、土工膜、流 延膜等。在農(nóng)用大棚膜中，因膜的使用環(huán)境差，覆蓋時(shí)間長，對透光性、保溫性及無滴 效果都有嚴(yán)格的要求，添加的滑石粉的質(zhì)量需要認(rèn)真對待，添加母料份數(shù)以滑石粉含量 的3%～10%為宜，滑石粉粒徑在8～10μm，粒徑越細(xì)，透光效果越好，力學(xué)性能越 高，要求要分散均勻，不得出現(xiàn)不分散的顆粒狀晶點(diǎn)，MFR在2～3g/10min為宜。
包裝膜要根據(jù)用途不同，添加份數(shù)不同。在透明性要求非常高的糧食、蔬菜、商品 類包裝袋或保鮮膜中，透明增強(qiáng)改性母料折算成滑石粉后，滑石粉的添加量在2%～ 5%。透明增強(qiáng)改性母料含量高時(shí)會影響膜的外觀、熱合效果和自封性。但作為一般產(chǎn) 品的外包裝袋或防滲膜，添加量可達(dá)到10%～20%，對物理性能要求不高的產(chǎn)品可添 加到30%以上。包裝膜或袋中加入該母料后，外觀光亮，透明性變化小，拉伸強(qiáng)度增 加，但霧度有時(shí)會增大。該母料的載體樹脂的MFR要選擇大于吹膜的原料，在吹膜時(shí) 加入適量的LLDPE可提高膜的力學(xué)性能。
塑料購物袋已成為人們不可缺少的盛裝物品的袋子，大多一次性使用后，還可重復(fù) 使用，所以購物袋的外觀、印刷、性能等都有特殊的意義，如印刷精良、性能優(yōu)異、外 觀好看的塑料袋，除了物品的盛裝方便外，廣告效應(yīng)也不可忽略。此類袋中大部分都添 加改性母料、增白母料、色母料等，而采用透明增強(qiáng)改性母料，各項(xiàng)性能指標(biāo)會有較大 改善。
塑料內(nèi)襯膜是外包裝物的防潮、隔濕的重要材料，大部分內(nèi)襯膜生產(chǎn)廠為了降低成 本，大量添加填充母料或改性母料。這類內(nèi)襯材料添加碳酸鈣母料一般在10%～30%， 如果使用透明增強(qiáng)改性母料時(shí)，除了考慮其力學(xué)性能、生產(chǎn)成本等方面的因素外，外 觀、透光率、設(shè)備磨損等也是透明增強(qiáng)改性母料不可忽視的因素。
防滲膜、土工膜是新型防水工程材料，防滲膜主要用于河渠、湖泊、池塘的防滲防 漏。土工膜是道路邊坡、堤壩邊坡及各種大型工程的防水和支撐材料。這類產(chǎn)品的幅寬 一般在8m以上， 寬的達(dá)24m，膜也比較厚，在這類膜中加入適量 (5%～15%) 的 透明增強(qiáng)改性母料，在降低成本的同時(shí)，能夠明顯的改善薄膜的抗沖擊強(qiáng)度和拉伸 強(qiáng)度。
流延膜是塑料薄膜中發(fā)展較快的新品種，它是采用擠出機(jī)在較寬的模頭中擠出后流 延在壓延輥上，延伸冷卻而成。主要作為臺布、襯墊、雨衣、包裝膜、衛(wèi)生巾等。流延 膜中的有些產(chǎn)品對力學(xué)性能要求不高，添加的改性母料份數(shù)可達(dá)30%～40%，但對無 機(jī)材料的粒徑要求控制在10μm以下，母料的MFR要大，流動性好，分散均勻。
3.2.2 中空制品
中空制品中的塑料桶類是新型包裝容器，具有耐化學(xué)品的穩(wěn)定性、耐腐蝕性、質(zhì)量 輕、潔凈衛(wèi)生、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)，已替代金屬材料生產(chǎn)的桶，廣泛用于化工、日用、 油脂、食用品、醫(yī)用品的液體包裝。桶的形狀有方形、扁形、圓形等，它的主要技術(shù)指 標(biāo)有密封性、跌落試驗(yàn)、保壓性等。目前，生產(chǎn)廠家大都采用高相對分子質(zhì)量高密度聚 乙烯 (相對分子質(zhì)量在50萬以上) 的原料生產(chǎn)。50L的桶類添加碳酸鈣母料，可降低 生產(chǎn)成本，提高容器的硬度。但在盛放酸類物質(zhì)時(shí)，易受到腐蝕，影響使用。大型桶類 的力學(xué)性能要求非常高，目前基本上都很少添加其他添料。在220L大型圓桶中添加 10%的透明增強(qiáng)改性母料，試驗(yàn)后，主要性能指標(biāo)都比較理想。而在小型帶顏色的各類 桶中添加適量的該產(chǎn)品，在大幅度降低生產(chǎn)成本的同時(shí)，各項(xiàng)物理性能指標(biāo)均能達(dá)到標(biāo) 準(zhǔn)要求，還可減小制品收縮率，改善制品剛度。
3.2.3 管材、板材類
塑料管材是我國近幾年發(fā)展 快的塑料制品之一，聚氯乙烯管材作為上下水管用量 較大，但添加的材料是輕鈣。聚乙烯管材發(fā)展較快，特別是大型管材、波紋管、雙壁波 紋管已廣泛用于城市供水、排水、地下管道及化工管道、天然氣的輸送管道，替代了鋼 管、水泥管及其他管道。大型管材一般直徑達(dá)600～1200mm，采用純聚乙烯樹脂生產(chǎn) 的管材環(huán)剛度及拉伸強(qiáng)度不能滿足使用要求。目前各類管材碳酸鈣母料的添加量在 5%～20%，有的品種添加量達(dá)30%。由于碳酸鈣性能不能滿足產(chǎn)品某種特殊要求，管 材如遇酸易分解，在填充母料的添加量達(dá)到一定比例時(shí)，硬度會大幅度下降，環(huán)剛性低 等。而添加透明增強(qiáng)改性母料后，可明顯改善管材的環(huán)剛度、拉伸強(qiáng)度、彎曲模量等。
3.2.4 扁絲、圓絲類
我國編織袋 (扁絲) 的生產(chǎn)量和出口量已占世界首位。目前生產(chǎn)扁絲的聚丙烯主 要有小本體法生產(chǎn)的粉狀聚丙烯和大石化公司的顆粒聚丙烯，粉狀聚丙烯由于價(jià)格低、 生產(chǎn)廠家多，受到改性廠家的青睞，粉狀聚丙烯由于受生產(chǎn)工藝的制約，有時(shí)聚丙烯的 等規(guī)度及灰分含量超標(biāo)，影響使用效果。而有些廠家生產(chǎn)的粉狀聚丙烯，由于減少了造 粒工藝而帶來的較高的擠出溫度易造成分子結(jié)構(gòu)的分解，力學(xué)性能比粒狀料好，但粉狀 料易氧化，要時(shí)常注意存放倉儲和保管周期。編織袋是塑料制品中使用改性母料時(shí)間 早、用量 大的產(chǎn)品。無論是編織袋、噸裝袋、編織布、編織網(wǎng)、遮陽網(wǎng)、圓絲、扁 絲、裝飾絲等制品大部分都添加3%～40%的改性母料，目前主要以碳酸鈣母料為主。 改性母料在扁絲中使用后，提高了印刷效果，改進(jìn)了編織工藝，降低了收縮率和產(chǎn)品成 本。添加透明增強(qiáng)改性母料的性能明顯優(yōu)于碳酸鈣母料，可增加添加份數(shù)，彌補(bǔ)價(jià)格的 差異。添加透明增強(qiáng)改性母料生產(chǎn)的編織袋呈純樹脂的透明效果，可明顯改善產(chǎn)品物理 性能，提高耐高溫性和手感效果，降低產(chǎn)品收縮性。
3.2.5 注塑制品
注塑產(chǎn)品種類很多，主要有工業(yè)零部件、家電部件、日用品等。新型透明增強(qiáng)改性 母料可明顯改善注塑產(chǎn)品的力學(xué)性能，降低注塑零件邊緣因收縮造成的凹陷，提高產(chǎn)品 的透明性、外觀效果及手感。由于注塑是將物料在高溫、高壓下形成熔融狀態(tài)，在短時(shí) 間內(nèi) (數(shù)秒或數(shù)十秒) 快速按照模具的型腔凝聚成所需要的制品。所以樹脂的分子結(jié) 構(gòu)呈纏結(jié)狀，并產(chǎn)生一定的壓力，透明增強(qiáng)改性母料的加入使注塑產(chǎn)品的密度略有 增加。
3.2.6 其他類產(chǎn)品
除了以上塑料制品在加工生產(chǎn)中可以應(yīng)用透明增強(qiáng)改性母料外，該產(chǎn)品還可廣泛用 于電纜塑料填充繩，鋁-塑-鋁復(fù)合裝飾板、各種器具、載帶類產(chǎn)品等，可明顯改善產(chǎn) 品的物理性能，如拉伸強(qiáng)度、彎曲模量、沖擊強(qiáng)度等，降低生產(chǎn)成本的同時(shí)，對透明效 果影響較小。
4 結(jié) 束 語
本文綜合介紹了有關(guān)新型改性母料產(chǎn)品的生產(chǎn)加工、產(chǎn)品特性、應(yīng)用領(lǐng)域等。雖 然，新型改性材料具有諸多優(yōu)點(diǎn)，但每種材料在體現(xiàn)特點(diǎn)和優(yōu)勢的同時(shí)，也會存在著某 些不足和缺陷，希望大家在應(yīng)用過程中根據(jù)材料的性能及用途加以選擇。
改性母料是塑料加工工業(yè)中 年輕的新產(chǎn)品，發(fā)展速度快，產(chǎn)品品種多，特別是隨 著新技術(shù)、新工藝的發(fā)展，復(fù)合型、復(fù)配型新材料將會不斷出現(xiàn)，新型材料將會滿足人 們對塑料的特殊要求和應(yīng)用需要，會給材料工業(yè)帶來新的重大變革。
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