程小平
(金发科技股份有限公司生产部,广州 510000)
新型塑料助剂性能研究
程小平
(金发科技股份有限公司生产部,广州 510000)
本文通过介绍α-MS二聚体作为塑料加工助剂在聚烯烃填充母料、硬质PVC透明制品及聚乙烯吹塑薄膜等的应用情况,说明该材料作为塑料助剂性能,效果显著,且经济。
α-MS二聚体;助剂;性能
异苯氧化生产苯酚与丙酮反应过程中即可获得副产物α-甲基苯乙烯环,该产物也可由异丙苯经脱氧后制得,而α-甲基苯乙烯环二聚体则是由 α-MS经聚合获得。 α-MS在分子构成上比苯乙烯多一个甲基分子,因此化学活性与苯乙烯有较大不同。正因为它的化学稳定性,与游离基聚合的难度较大,同时不能生成高聚物从而生成塑料,所以长期以来, α-MS被作为废物丢弃。
美国的一些化学公司利用离子型引发剂,制备α-MS低聚物或者是此类的环二聚体,如276-V,AMOCORISIN 18树脂以及NEVILLE ABS树脂等等,都是此类的低聚物,现在被广泛应用与塑料加工的助剂或者是增塑剂。国内也有类似的产品,如2~3、6~8聚体,V-276,M-80树脂等。
该二聚体分子结构为微黄色的结晶体,其中M=225~280,熔点值为50℃,折光指数为1.50~1.55。其化学性能主要为:
α-MS二聚体不同的含量、不同加工温度和PVC复合物之间的流变特性如图1所示。图1, α-MS二聚体的随着二聚体用量的不断增加,其黏度不断下降,这主要是因为二聚体的降粘作用,从而达到改善工作性能的效果。随着温度的不断升高, α-MS二聚体粘度反而下降,但是下降趋势并不十分突出,这表明温度对二聚体体系的加工性能的影响有限。
图1 α-MS二聚体的不同含量对PVC性能影响
有研究表明, α-MS二聚体作为聚烯烃填充母料以及PVC硬质透明制品等加工助剂时,有较好的效果。
聚烯烃填充母料是制备聚烯烃塑料制品当中应用最为广泛的助剂,在板材、管材、薄膜当中应用较为广泛,主要以聚烯烃作为连接,在该载体中由数量较多的填充剂制备而成的粒料。由于填充剂数量较多,在溶融状态时,聚烯烃混合料较未有填充物的聚烯烃流动性差。此时加入α-MS二聚体就可改善流动特性。其影响关系见表1,由表1可知,加入 α-MS二聚体后,其流动速率由13.4增加到72,这说明,通过加入少量的二聚体即可获得较高的流动度,从而提高性能,且掺量较少,有利于控制成本。
表1 α-MS二聚体对流动度影响
硬质聚氯乙烯塑料在加工时,通常不加或者尽量少加增塑剂,导致工作性能不佳,因此常常需要借助加工助剂以此改善材料流动特性,如适当加入丙烯酸酯或者 -甲基苯乙烯之类的助剂材料。在实验中,以M-80与α-MS二聚体做对比试验,采用Brabender流变测定仪,试验温度取170℃,转速:30rpm,透光率由721分光光度计测定,其主要性能可见表2。由表2可知,同样作为加工助剂,α-MS二聚体各方面性能要略高于M-80,平衡力矩更低,说明流动特性较好,唯一缺陷是透光率略低于M-80。
表2 加工剂对加工性及其透光率的影响
α-MS二聚体作为加工助剂在聚乙烯吹塑薄膜中应用也有明显效果,实验结果见表3,表3数据表明,随着 α-MS二聚体的含量不断增加,二聚体体系的力矩将会降低,且效果较明显,二聚体含量从1phr增加至5phr,最大力矩则降低了6477,流动性变好。力矩的降低,表明流动性能变好,电机所作的功也降低,节约能耗。
表3 加工性能影响
α-MS二聚体作为一种新型的塑料助剂,在聚烯烃填充母料、硬质透明聚氯乙烯制品以及聚乙烯吹塑薄膜等应用中,可以有效提高其流动特性,降低能耗。制备聚烯烃填充母料时,加入二聚体,其熔体流动度得到提高,且不过多影响其性能,加入适当的二聚体,可以有效降低制备成本。在制备硬质透明PVC时,可以有效改善其流动度,效果优于M-80,但透光性较略低于M-80。
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