同科塑料研究所塑料配方设计的一些要点

配方设计表面看起来很简单，但其实包含了很多内在的联系，为了设计出高性能、易加工、***格的配方，需要考虑的因素很多，现提出以下几个方面的因素供参考。

1 树脂的选择

1.1 品种的选择

树脂要选择与改性目标性能***接近的品种，以节省加入助剂的使用量，如：耐磨改性，树脂要首先考虑选择三大耐磨树脂：即聚酰胺(PA)、聚甲醛(POM)、超高相对分子质量聚乙烯(UHWPE)；透明改性，树脂要首先考虑选择三大透明树脂：聚***(PS)、聚甲基***甲酯(PMMA)及聚碳酸酯(PC)。

1.2 牌号的选择

同一种树脂的牌号不同，其性能差别也很大，应该选择与改性目标性能***接近的牌号。

耐热改性聚丙烯，可在热变形温度大于100℃的PP牌号范围内选择，如大韩油化公司的PP-4012。 

1.3 流动性的选择

(1)配方中的塑化材料的粘度

配方中各种塑化材料的粘度要接近，以保证加工流动性。对于粘度相差悬殊的材料，要加过渡料，以减小粘度梯度。如阻燃配方中用PA66增韧时，常加入PA6作为过渡料，阻燃配方中用PA6增韧时，常加入HDPE作为过渡料。

(2)不同加工方法要求流动性不同

不同品种的树脂具有不同的流动性，按此将塑料分成高流动性、中等流动性和低流动性三类，具体如下：

高流动性：聚***(PS)，高抗冲聚***(HIPS)，ABS，聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)等。

中等流动性：聚碳酸酯(PC)、改性聚苯醚(mPPO)、聚苯硫醚(PPS)等。

低流动性：聚四氟化碳(PTFE)、超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)、聚苯醚(PPO)等。

同一品种树脂也具有不同的流动性，主要原因为相对分子质量及其分布的不同，所以同一种树脂有许多不同的牌号。由于不同加工方法要求的树脂流动性不同，所以树脂又分为注塑级、挤出级、吹塑级、压延级等牌号，具体如表1所示。

表1 不同加工方法采用的树脂的熔体流动速率

Tab.1 The MFR of resins used in different processings

(3)不同改性目的要求树脂流动性不同

如高填充改性要求树脂流动性好，如磁性塑料、填充母料、无卤阻燃电缆料等。

1.4 树脂对助剂的特殊要求

一些树脂由于其本身分子结构和性能的关系，不能选择某种助剂，如PPS中不能加入含铅和含铜助剂，在PC中不能加三氧化锑，因为它会导致PC的解聚，不能选择与树脂的酸碱性不一致的助剂，否则二者会发生反应。

2 助剂的选择

2.1 按改性目标选助剂

按要改性目标选择合适的助剂，加入助剂应能充分发挥其***，并达到要求的指标。指标一般为产品的***标准、国际标准，或客户提出的专项指标。以下是为了使塑料具有某种特殊性能需要加入的助剂，助剂选择的参考意见为：

(1)增韧—添加弹性体、热塑性弹性体和刚性增韧材料；

(2)增强—添加玻璃纤维、碳纤维、晶须和有机纤维；

(3)阻燃—添加***类(普通***系和环保***系)、磷类、氮类、氮/磷复合类膨胀型阻燃剂、三氧化二锑、水合金属氧化物等各类阻燃剂；

(4)抗静电—添加各类抗静电剂；

(5)导电—添加碳类(炭黑、石墨、碳纤维、碳纳米管)、金属纤维和粉，金属氧化物；

(6)磁性—添加铁氧体磁粉，稀土磁粉包括钐钴类(***Co₅或***₂Co₁₇)、钕铁硼类(NdFeB)、钐铁氮类(***FeN)，铝镍钴类磁粉三大类；

(7)导热—添加金属纤维和粉末，金属氧化物、氮化物和碳化物，碳类材料如炭黑、碳纤维、石墨和碳纳米管，半导体材料如硅、硼；

(8)耐热—添加玻璃纤维、无机填料、耐热剂如取代马来酰***类和β晶型成核剂；

(9)透明—添加成核剂，对PP而言，α晶型成核剂的山梨醇衍生物系列产品Millad 3988效果***好；

(10)耐磨—添加PTFE、石墨、二硫化钼、铜粉等；

(11)电绝缘—添加煅烧高岭土等；

(12)绝热—添加云母、蒙脱土、石英等。

2.2 助剂与树脂要匹配

助剂选择时，要有针对性，应选择对树脂改性效果好的品种。例如：

(1)***阻燃剂适用于PA、聚对苯二甲酸丁酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙酯(PET)。

(2)氮系阻燃剂适用于含氧类工程塑料，如PA、PBT、PET等。

(3)玻璃纤维对结晶型塑料的耐热改