聚乙烯蠟小編分享聚氯乙烯部分添加劑簡介（二）

文章出處：網(wǎng)責(zé)任編輯：青島賽諾作者：青島賽諾人氣：-發(fā)表時(shí)間：2018-01-30 08:31:00【大中小】

聚乙烯蠟

聚氯乙烯在化工行業(yè)，相信大家基本上都不陌生，但是聚氯乙烯在加工過程中會釋放有毒氣體，這就與我們的助劑有關(guān)，下面我們青島賽諾聚乙烯蠟廠家為您詳細(xì)講解聚氯乙烯部分添加劑部分，下面主要講解阻燃劑、抑煙劑和抗靜電劑。

聚氯乙烯是世界上實(shí)現(xiàn)工業(yè)化時(shí)間最早，應(yīng)用范圍最廣泛的通用型熱塑性塑料。純聚氯乙烯樹脂的分解和塑化溫度極為接近，當(dāng)加熱到130℃-140℃時(shí)，就會發(fā)生分解，放出氯化氫，所以用純聚氯乙烯樹脂是不能加工制造塑料制品的，必須加入各種助劑，改善聚氯乙烯性能，才能獲得性能各異、用途廣泛的各種制品。因此，聚氯乙烯配方設(shè)計(jì)是聚氯乙烯制品加工的前提和重要工序。

相比其它塑料品種，聚氯乙烯是配方最復(fù)雜，所用助劑品種最多、數(shù)量最大的塑料。熱穩(wěn)定劑、增塑劑、潤滑劑、填充劑、著色劑以及加工助劑和抗沖改性劑等常用助劑，在大多數(shù)聚氯乙烯配方中均能見到，而且針對這些助劑的作用原理和實(shí)際應(yīng)用情況，很多專家和學(xué)者已給出了大量的深刻論述。這里不再重述。

為使聚氯乙烯獲得更加優(yōu)異的性能，適應(yīng)更嚴(yán)峻的應(yīng)用環(huán)境，拓寬聚氯乙烯的應(yīng)用領(lǐng)域，在一些聚氯乙烯配方中有時(shí)還往往添加部分非常用助劑，如抗靜電劑、阻燃劑、抗氧劑等。本文對這些助劑進(jìn)行了歸納總結(jié)，希望能為大家進(jìn)行聚氯乙烯配方設(shè)計(jì)，提供有益的幫助。

三、阻燃劑和抑煙劑

（一）阻燃劑

阻燃劑是提高可燃性聚合物的難燃性的一類助劑。阻燃劑的作用機(jī)理很復(fù)雜，阻燃效果是通過各種不同途徑實(shí)現(xiàn)的。但歸結(jié)起來，阻燃劑的作用不外乎是通過物理途徑和化學(xué)途徑來達(dá)到切斷燃燒循環(huán)的目的。有的阻燃劑有助于生成一種保護(hù)性的焦炭層，從而使未燃燒的聚合物與火焰和熱源隔開；有的阻燃劑是通過改變火焰的反應(yīng)機(jī)理而起作用，即在氣相中阻止自由基的生成；還有的則是將其水分釋放到熱源上，急冷和冷卻燃燒反應(yīng)。根據(jù)塑料阻燃劑應(yīng)用的方法，一般把阻燃劑分為添加型和反應(yīng)型兩大類。

聚氯乙烯樹脂的含氯量為56.8%，所以本身具有自熄性，硬質(zhì)品也具有阻燃性，但是聚氯乙烯軟質(zhì)品由于配用大量的增塑劑，增塑劑中絕大多數(shù)品種遇火燃燒，所以配方中一般增塑劑的加入量小于50份時(shí)，制品遇火燃燒，離開火能自熄；若是大于50份，將極易燃燒且不能自熄。另外聚氯乙烯配方中所加入一些改性劑，往往也是可燃的，這些組分也將提高聚氯乙烯制品的可燃性。

聚氯乙烯配方中最常用的阻燃劑有氧化銻、硼酸鋅、氯化石蠟、磷酸三甲苯脂（TCP）、磷酸三（2，3-二氯丙基）酯、磷酸三（2，3-二溴丙基）酯等。作為PVC抗沖改性劑之一的氯化聚乙烯，由于能提高制品的氯含量，也能起到一定阻燃作用。

氧化銻（三氧化二銻）在單獨(dú)使用時(shí)，幾乎沒有阻燃活性，但和鹵素共用則有協(xié)同效應(yīng)。聚氯乙烯是含鹵樹脂，所以單獨(dú)使用氧化銻就能得到阻燃性。當(dāng)氧化銻與氯化石蠟并用時(shí)，阻燃效果將更好。然而由于使用氧化銻后制品不透明，所以在一定程度上，限制了它的用途。氧化銻的有效用量是1-5phr,常用量為2-3phr。目前國外已開發(fā)出用于透明制品的氧化銻品種如Nyacol。

硼酸鋅是一種價(jià)廉阻燃劑，阻燃效果沒有氧化銻好，所以一般和氧化銻并用，減少氧化銻用量，降低成本。

磷酸酯是一種較高效的阻燃劑，最常用的是磷酸三甲苯脂。但磷酸三甲苯脂的低溫性能很差，所以在需要考慮耐寒性的場合使用烷基磷酸酯更為合適。此類阻燃劑可用于透明制品。磷酸酯類阻燃劑一般加入量為5—15phr，具體用量取決于聚氯乙烯制品阻燃等級的要求。含溴的磷酸酯類阻燃效果要好于相同結(jié)構(gòu)的含氯磷酸酯。由于此類阻燃劑中大多數(shù)品種對制品低溫柔曲性產(chǎn)生不良影響，所以它們最大用量很少超過15phr。和氧化銻并用，可獲得更佳的阻燃效果。

氯化石蠟是一種比較典型的阻燃劑，隨著含氯量的增加，阻燃效果增強(qiáng)。使用70%氯化石蠟，可以補(bǔ)償聚氯乙烯氯含量的損失。50%氯化石蠟還有增塑作用，是輔助增塑劑，混合這種阻燃劑不僅能減少易燃增塑劑用量，還可減少配方中氧化銻的量，但它的應(yīng)用受到低相容性和增塑效果的限制。另外氯化石蠟也對一些穩(wěn)定體系產(chǎn)生負(fù)作用，配方設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意。

（二）抑煙劑

通過對很多火災(zāi)事故實(shí)例的研究表明：一半以上火險(xiǎn)死亡事故是煙霧而不是熱和燃燒引起的。聚氯乙烯是屬于產(chǎn)生煙霧危害的許多物種中的一種。軟聚氯乙烯中所用的大多數(shù)普通阻燃劑在控制有焰燃燒上雖屬有效，但卻會增加煙量，甚至本身阻燃的硬聚氯乙烯也會產(chǎn)生顯著的煙量。

當(dāng)聚氯乙烯燃燒時(shí)，在材料的內(nèi)部和遠(yuǎn)離火焰端，聚合物的裂解和交聯(lián)激烈地發(fā)生競爭，然后發(fā)生二次反應(yīng)，碳?xì)浠衔锖推渌扇夹援a(chǎn)物通過炭化層散發(fā)出來，并與表面的氧接觸，這樣有可能就燃燒。因此，使用聚氯乙烯的抑煙劑有可能以兩種途徑來控制這些競爭反應(yīng)的平衡，而且都將導(dǎo)致空氣中飛揚(yáng)的煙灰明顯地減少。

優(yōu)先選用的添加劑最好能形成固態(tài)的炭化層，工業(yè)上使用的能形成炭化層的聚氯乙烯抑煙劑有：三氧化鉬、無機(jī)鉬的混合物（如鉬酸鋅或八鉬酸銨）、鋅鎂復(fù)合物和過渡金屬氧化物。在燃燒前期，這些金屬氧化物與釋放的氯化氫反應(yīng)生成金屬氯化物，催化的烷基化反應(yīng)能相應(yīng)減少煙氣的產(chǎn)生。同樣，這些添加劑催化聚氯乙烯脫去氯化氫，導(dǎo)致形成反式多烯系列，但不會環(huán)化成苯的衍生物。接著，幾乎同時(shí)通過交聯(lián)，抑制煙氣產(chǎn)生。廣泛的交聯(lián)會導(dǎo)致炭化層增加，并能有效地減少形成煙氣或煙灰的碳的數(shù)量。現(xiàn)已研究發(fā)現(xiàn)，鋅鎂復(fù)合物能加速形成炭化層，并能使苯釋放減少到三分之二。

其次，是使用能抑制煙氣的添加劑，使煙灰微粒氧化生成氣相的一氧化碳和二氧化碳。二絡(luò)鐵和它的衍生物就是典型的抑煙劑。當(dāng)聚氯乙烯使用二絡(luò)鐵時(shí)，最初可能是氣相反應(yīng)，形成如羥基那樣的高能量的基團(tuán)，這些羥基使煙灰微粒氧化成一氧化碳，并導(dǎo)致煙氣減少。二絡(luò)鐵的缺點(diǎn)是價(jià)格偏高，有氣化壓力，呈黃色，不適合用于增塑的聚氯乙烯體系中。

用作填料等級的其它抑煙劑，也可以導(dǎo)致減少煙氣，這是由于有機(jī)成分被稀釋的緣故，改善了燃燒時(shí)產(chǎn)生揮發(fā)物的性質(zhì)和數(shù)量。研究表明：單獨(dú)使用氫氧化鎂與鋁的三水合物效果相同，能減少聚合物釋放煙霧量。然而當(dāng)氫氧化鎂與鋁的三水合物以3：1的比例混合使用時(shí)，根據(jù)ASTME-662測量，可得到最大的煙霧密度降低值。

由于鉬化合物十分昂貴，制約了其在聚氯乙烯配方中的應(yīng)用，目前一般和其它氧化物復(fù)配，如MoO3-Cu2O, MoO3-Fe2O3，MoO3-SnO2等，這些復(fù)合物不僅能降低成本，而且還可以利用組分間的協(xié)同效應(yīng)，提高抑煙和阻燃效果。目前國外已有商品化抑煙劑可以選用。

四、抗靜電劑

塑料具有電絕緣性（導(dǎo)電聚合物除外），塑料與其它材料接觸或摩擦?xí)a(chǎn)生靜電積累，如不及時(shí)消除，在一些場合下可能造成危險(xiǎn)，如煤礦中使用的塑料制品，或使塑料薄膜在自動化包裝線上不能正常使用，塑料制品表面“靜電吸塵”后，往往降低其使用效果。

添加抗靜電劑可降低聚合物材料的帶電能力，解決上述靜電給塑料制品帶來的問題。抗靜電劑的主要功能是具有吸濕性，可在聚合物的表面吸收大氣中的水分而形成一層很薄的導(dǎo)電薄膜，從而使靜電迅速消除，抗靜電劑一般都由表面活性劑組成。按結(jié)構(gòu)可分為陰離子型、陽離子型、非離子型、兩性離子型和高分子型等。按使用方法有外涂型和內(nèi)添加型兩大類。

聚氯乙烯為極性聚合物，它本身電絕緣性比聚烯烴低，所以產(chǎn)生的靜電相對來說較小，對抗靜電的要求低些。聚氯乙烯塑料制品有抗靜電要求時(shí)，一般使用內(nèi)部抗靜電劑。受增塑劑影響，為達(dá)到相同抗靜電效果，軟制品中抗靜電劑的添加量相應(yīng)地比半硬質(zhì)和硬質(zhì)品所需的添加量少。

軟質(zhì)聚氯乙烯中常用的內(nèi)部抗靜電劑有陽離子型的季銨鹽和非離子型的酯類。季銨鹽抗靜電效果良好，而酯類則必須在增塑劑用量為30份以上時(shí)，才能充分發(fā)揮抗靜電效果。在增塑劑用量低于30份的半硬質(zhì)和硬質(zhì)品中，必須使用季銨鹽等陽離子型抗靜電劑，才能得到良好的抗靜電效果。多元醇酯類抗靜電劑兼具有潤滑劑的作用，在配方設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)予以注意。另外，由于抗靜電劑與聚氯乙烯樹脂及熱穩(wěn)定劑可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而影響樹脂的熱穩(wěn)定性和抗靜電效果，所以在使用抗靜電劑時(shí)，必須仔細(xì)考慮抗靜電劑與熱穩(wěn)定劑之間的相互搭配。青島賽諾聚乙烯蠟生產(chǎn)廠家同時(shí)為用戶搭配抗靜電劑，增塑劑等產(chǎn)品銷售，為客戶節(jié)省時(shí)間和成本費(fèi)用。

聚氯乙烯常用陽離子抗靜電劑主要有：抗靜電劑SN（硬脂酰胺丙基二甲基-%u3B2-羥乙基銨硝酸鹽）、抗靜電劑LS[（3-月桂酰胺丙基）三甲基銨硫酸甲酯鹽]、抗靜電劑609[（N，N’-雙（2-羥基乙基）-N-（3’-十二烷氧基-2’-羥基丙基）甲胺硫酸甲酯鹽）、抗靜電劑SP（硬脂酰胺丙基二甲基-%u3B2-羥乙基銨二氫磷酸鹽），用量一般為0.5%—2.0%。非離子型抗靜電劑主要有：ECH型抗靜電劑（杭州市化工研究所）、SGK-03A型抗靜電劑（山東壽光助劑廠）等。另外，還有北京市化工研究院生產(chǎn)的非離子和陽離子復(fù)合型抗靜電劑ASA-150。

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