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科普!有机硅在塑料领域的应用

举世有机硅网讯:

有机硅材料作为一种化工新型材料, 以其优良的热稳定性、低和顺韧性、憎水防潮性、卓越的电绝缘性及润滑性等而被广泛地利用于塑料加工的各个领域。

1、硅油

硅油平日为无色、无味、无毒、无腐蚀的液体,有较高的耐热性、优良的电绝缘性和较低的外面张力, 在塑料的润滑改性及阻燃、泡沫塑料匀泡及脱模等方面广泛利用。

1. 1 聚氨酯泡沫塑料发泡的匀泡剂

聚氨酯泡沫塑料是由多种质料在极短光阴内(一样平常不跨越1min) 进行化学反映而成, 由液体变成胶体再变成高聚物, 其间经历了发泡、凝集等繁杂历程。是以,为了制得泡孔大年夜小均一的弹性泡沫体,需应用匀泡剂。

有机硅匀泡剂平日为聚二甲基硅氧烷- 聚氧烷撑嵌段共聚物, 独特的外面性子(外面张力低、亲水、亲油、稳定气泡) 使之成为硬、软质聚氨酯泡沫的有效匀泡剂, 只有借助它的外面活性感化, 才能制作高度松散、平均、细孔布局的弹性泡沫体。有机硅匀泡剂所起的感化如下:

(1) 使体系中多种互不相溶的物料(如多元醇、异氰酸酯、水或发泡剂等) 乳化成平均的分散体, 从而使它们之间的化学反映平均而有效地进行;

(2) 在反映进行、气体孕育发生之初, 起气泡成核剂的感化;

(3) 低落气- 液界面外面活性, 使泡孔赓续生长、平均散播, 防止泡沫小孔与大年夜孔并孔而孕育发生的泡沫沸腾、塌泡;

(4) 天生弹性界面膜, 阻拦泡沫破碎, 使泡沫稳定上升,达到所需发泡体积。由以上几点可以看出, 有机硅匀泡剂不只起到匀泡的感化, 而且对泡沫的比重、弹性、拉力都邑有影响。不合活性质料、不合应用前提、不合发泡形式,应用不合类型的有机硅匀泡剂。Dow corning 研制成一种能适应多种用途的有机硅- 聚乙二醇外面活性剂(DC Q2 - 5125) ,适用于各类聚氨酯泡沫塑料配方;并且在通用料、阻燃料和注模及热压加工中都有效,适用范围宽,避免了不合加工要领需采纳不合外面活性剂的弊病, 从而低落了库存资源,削减了清理及冲洗管线的操作。江苏省化工钻研所、南京大年夜学和南京塑料厂相助, 研制成有机硅泡沫稳定剂, 商品商标为“发泡灵”, 适用于软质、半硬质和硬质聚醚型聚氨酯泡沫塑料。

晨光化工钻研院晨晖公司研制的商品商标为GSR - 31 的有机硅外面活性剂是聚硅氧烷和聚氧化乙烯、氧化丙烯的共聚物, 属于非离子型外面活性剂, 可与各类阳离子、阴离子和非离子外面活性剂合营应用, 具有较高的外面活性, 能溶于水和大年夜多半有机溶剂。

1. 2 用作塑料加工的流动改性剂

1. 2. 1 直接用硅油作流动改性剂

使用含有机官能团的活性有机硅中心体作为塑料加工的流动改性剂, 已成为当今塑料加工业的新趋势。如聚醚改性硅油、氨基改性硅油、环氧改性硅油以及有机硅- 丙烯酸酯共聚物等均为可用作塑料加工助剂的活性有机硅产品。这类助剂加入到塑料助剂中, 不只大年夜大年夜改良塑料的加工机能,而且前进了制品的物理机能。

美国奥斯德公司用聚硅氧烷与聚醚进行共聚反映制得聚醚改性硅油, 并将其用于聚乙烯加工中, 能有效地办理熔体破碎问题, 低落设备的迁移转变扭矩,前进树脂的熔体流动速度。

1. 2. 2 制成硅油粉末作流动改性剂

硅油粉末是一类以有机硅氧烷聚合物为主体成份的新型材料, 因此微粒~超微粒形态存在的产品。它既维持了有机硅材料所特有的优良机能,同时又具有许多新的特点, 分外是它的可分散性,降服了传统有机硅材料在其他材猜平分散艰苦的毛病,可有效地利用于种种材料的改性。

晨晖公司研制的GFY系列有机硅油粉末是将硅油与无机或有机材料共同今后再使其高度分散而粉末化, 此中有机硅因素占50 %以上。如用于ABS 的改性, 添加量1 %~3 % , 可使吊颈冲击强度由12kJ / m2 增添至22kJ / m2 ,静摩擦系数由0. 20 低落到0. 11。

1. 2. 3 制成有机硅母料颗粒作流动改性剂

有机硅母料因此相容性好的热塑性树脂作载体, 再与超高分子量的有机硅氧烷共混挤出而成。它不仅降服了传统硅油添加艰苦和必要特殊设备的弊病, 而且因为硅油的分子量高, 改性后制品的耐磨性、润滑性都有显明的前进。

Dow corning 公司开拓了两种聚硅氧烷质量分数分手为40 %和50 %的塑料注塑母料MB40 和MB50 ,粒料既可在混料时加入,也可在注塑或挤出时从加料口加入; 可采纳单螺杆也可采纳双螺杆挤出成型。当用量在0. 2 %~1 %时,可前进混料速度, 改进流动性和充模能力, 低落轮回光阴, 低落加工温度, 使脱模更轻易, 增添挤出机的挤出量和低落挤出机的扭矩, 从而低落能耗; 而当用量在1 %~5 %时, 则可以改进塑料制品的外面机能, 如润滑性、光泽、滑爽性、耐划伤和耐腐蚀性,并不影响塑料的拉伸、冲击及弯曲强度, 使塑料制品的外面具有可喷漆和可印刷功能。

晨晖公司开拓的GPA - 581 系列有机硅母料是一种超高分子量的有机硅高聚物分散在聚乙烯( PE) 中的固体颗粒,硅氧烷的含量达40 %以上,可显明前进加工机能和改良外面机能, 广泛利用于电缆料、硅芯管自润滑层及用作其他塑料的流动改性添加剂。

1. 3 用作塑料加工的协效阻燃剂

跟着人们安然意识的日益前进和环保意识的赓续增强, 对硅阻燃剂的钻研成了近年来的热点。将有机硅高聚物与ⅡA 族有机金属盐(如硬脂酸镁) 、聚磷酸铵( PPA) 和季戊四醇的混杂物、氢氧化铝等共混, 既能与基材聚合, 又能与硅聚合物发生协同反映。这不仅能前进两种聚合物的互渗性,而且能匆匆进炭层的天生, 进而阻拦烟的形成和火焰的成长。

硅酮聚合物可经由过程类似于互穿聚合物收集( IPN) 部分交联机理而结合入基材聚合物布局中,这可大年夜大年夜限定硅添加剂的流动性, 使它不至于迁移至被阻燃聚合物的外面。以硅酮聚合物为阻燃剂时, 它付与基材分外优良的阻燃性和抑烟性, 使之能用于防火安然要求异常严格而曩昔的阻燃体系又不能适用的场合。别的,硅酮聚合物不论作为添加剂照样作为共聚物的组成, 均能改良塑料的低温抗冲击性。因为它的惰性和稳定性以及极低的玻璃化温度(为- 54~87 ℃) ,以是经久处于高温或低温下其均能维持弹性。

NEC 开拓了一种对情况污染小的有机硅/ 聚碳酸酯阻燃树脂Nucycle , 树脂在被熔化后5min 内仍维持基本性子。其最大年夜的特征是高阻燃有机硅与PC 均一混杂, 可代替卤素和磷阻燃剂。IBM日本公司正采纳该树脂临盆小我电脑机架。

晨晖公司开拓的GPA - 581 和GF 系列有机硅橡胶粉末用作聚烯烃无卤阻燃剂的协效剂, 可显明前进塑料、橡胶制品的阻燃机能, 真正做到无卤、无烟、阻燃、阻滴。对付加有填料和未加填料的聚烯烃, 因为燃烧时硅酮聚合物能与它们形成炭层(即SiOC 布局) ,以是既能前进其氧指数,又能低落火焰传播速率。今朝已胜使用于聚烯烃电缆的临盆, 当加入1~5phr GPA - 581(或GF 系列有机硅橡胶粉末) , 不仅有很好的阻燃效果, 还能前进电缆外面的光泽度, 防止熔体破碎, 并且使电缆的伸长率由0 增到400 %。

1. 4 用作脱模剂

硅油具有优越的润滑和防粘机能, 脱模剂是它在工业上最早的利用之一。它无毒、耐高温、抗氧化、不易挥发、不腐蚀模具、具有优越的喷出性,并能使脱模部件的外面具有优越的光洁性, 加上对金属无腐蚀, 对大年夜多半橡胶、塑料不互溶, 是以被广泛用作橡胶制品、塑料制品、金属锻造等的脱模剂。硅油作为脱模剂主要有: 油型脱模剂、溶液型脱模剂、乳液型脱模剂、硅膏型脱模剂、气雾剂型脱模剂。

2、硅橡胶粉末

有机硅聚合物的微粉化是国际上近年来成长起来的一个新的领域。众所周知, 对付任何物质,当其成为粒径微米级以至纳米级的粒子时, 因为构成该物质的原子或分子在外面所占的比例大年夜大年夜增添,会孕育发生很多新的性子。

有机硅橡胶粉末(包括硅油粉末) 维持了作为有机硅材料所固有的耐上下温、耐候、卓越的电机能、疏水防潮性等方面的优良机能, 同时因为其交联程度可以节制, 可引入各类官能团, 是以可大年夜大年夜改变微粒的外面机能和其他的一些机能。与无机材料比拟,硅橡胶粉末比重小、折光率可调。晨晖公司研制开拓的硅橡胶粉末, 商品商标为GFX- 100、GFX- 101、GFX- 200、GFX- 300 , 在其他材猜中可优越地分散, 吸油量大年夜、润滑性好、耐候性好,可在- 50~250 ℃下经久应用。是以,在塑料的加工中, 可广泛用作流动匆匆进剂、防结块剂、种种油的载体、协效阻燃剂、润滑剂、疏水剂、脱模剂等, 前进抗冲击性、润滑性、阻燃阻滴等机能。例如用作聚乙烯- 氢氧化铝/ 镁无卤阻燃体系的阻燃协效剂, 通用型聚苯乙烯的抗冲击改性剂和润滑剂。

3 、硅树脂脱模剂

硅树脂脱模剂是可固化型脱模剂, 它与硅油型脱模剂比拟, 其优点有: 涂覆一次可应用几十次到几百次, 削减了材料费及人工费; 前进设备临盆能力; 削减废、次品率; 前进制品外面光洁度; 模具型腔洁净, 有害烟雾少; 延长模具型腔等应用寿命; 具有更好的脱模效果。如对粘附性大年夜、脱模较难的聚氨酯鞋底的成形, 可应用二甲基硅油与MQ型硅树脂为有效因素的溶剂型脱模剂。

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