２００６ 年第 ４ 期（ 总第 ５８ 期）
塑料助剂
４１
配方 设 计
塑料配方设计的一些要点
王文广 １ 孙立清 ２
（１． 深圳市塑胶行业协会， 深圳， ５１８０００ ； ２． 力劲集团深圳领威科技有限公司 ， 深圳， ５１８０００ ）
摘
要
介绍了塑料配方设计时应考虑的因素， 如树脂的选择， 塑料助剂的选择， 助剂的形态及加入 塑料 配方设计 助剂
量， 助剂间的相互影响， 卫生与环保要求， 价格及来源等， 并举出了一些具有实用性的例子。 关键词
Ｔｈｅ Ｅｓｓｅｎｔｉａｌｓ ｏｆ Ｄｅｓｉｇｎ ｉｎ Ｐｌａｓｔｉｃｓ Ｆｏｒ ｍｕｌａｓ
Ｗａｎｇ Ｗｅｎ－ ｇｕａｎｇ１ Ｓｕｎ Ｌｉ－ ｑｉｎｇ２
（１．Ｔｈｅ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｐｌａｓｔｉｃ ａｎｄ Ｒｕｂｂｅｒ Ｉｎｄｎｓｔｒｙ， Ｓｈｅｎｚｈｅｎ， ５１８０００； ２．Ｓｈｅｎｚｈｅｎ Ｌｉｎｇｗｅｉ Ｓｃｉ＆Ｔｅｃｈ Ｃｏ． ＬＴＤ， Ｌｉｊｏｉｎｇ Ｇｒｏｕｐ， Ｓｈｅｎｚｈｅｎ， ５１８０００）
Ａｂｓｔｒ ａｃｔ： Ｔｈｅ ｃｏｎｓｉｄｅｒａｂｌｅ ｆａｃｔｏｒｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｉｎ ｐｌａｓｔｉｃｓ ｆｏｒｍｕｌａｓ ｗｅｒｅ ｂｒｉｅｆｌｙ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ． Ｔｈｅ ｆａｃｔｏｒｓ ｉｎｃｌｕｄｅ ｔｈｅ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｒｅｓｉｎｓ ａｎｄ ａｄｄｉｔｉｖｅｓ， ｆｏｒｍ ａｎｄ ａｍｏｎｔ ｏｆ ａｄｄｉｔｉｖｅｓ， ｉｎｔｅｒｄｅｐｅｎｄａｎｔ ｅｆｆｅｃｔｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ａｄｄｉｔｉｖｅｓ， ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ａｎｄ ｈｙｇｉｅｎｅ， ｃｏｓｔ ａｎｄ ｒｅｓｏｕｒｃｅ． Ｓｏｍｅ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｅｘａｍｐｌｅｓ ｗｅｒｅ ａｌｓｏ ｏｆｆｅｒｅｄ． Ｋｅｙｗｏｒ ｄｓ： ｐｌａｓｔｉｃ； ｆｏｒｍｕｌａ ｄｅｓｉｇｎ； ａｄｄｉｔｉｖｅ
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 、 加 工 、 易 低 价格的配方， 需要考虑的因素很多， 现提出以下几 个方面的因素供参考。
１．２
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最接近的牌号。 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－
１
１．１
树脂的选择
品种的选择 树脂要选择与改性目标性能最接近的品种，
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，
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： 聚苯 乙烯（ ＰＳ） 、 聚甲基丙烯酸甲酯（ ＰＭＭＡ） 及聚碳酸酯 （ ＰＣ） 。
＊ 收稿日期： ２００６－ ０３－ ３０
４２
具体如下：
塑料助剂
２００６ 年第 ４ 期（ 总第 ５８ 期）
（ ３） 阻燃—添加溴类（ 普通溴系和环保溴系） 、 磷类、 氮类、 ／磷复合类膨胀型阻燃剂、 氮 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； 石墨、 碳纤维、 碳 （ ５） 导电—添加碳类（ 炭黑、 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 （ ＳｍＣｏ５ 或 Ｓｍ２Ｃｏ１７） 、 铁 硼 类 （ＮｄＦｅＢ）、 铁 钕 钐 氮类（ＳｍＦｅＮ）， 铝镍钴类磁粉三大类；
高 流 动 性 ： 聚 苯 乙 烯 （ ＰＳ） ， 高 抗 冲 聚 苯 乙 烯 聚 聚 （ ＨＩＰＳ） ， ＡＢＳ， 聚 乙 烯 （ ＰＥ ） 、 丙 烯 （ ＰＰ） 、 酰 胺 （ ＰＡ） 等。 中等流动性 ： 聚 碳 酸 酯 （ ＰＣ） 、 改 性 聚 苯 醚 聚苯硫醚（ ＰＰＳ） 等。 （ ｍＰＰＯ）、 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 加工方法 压制、 挤出、 压延 流延、 吹塑 涂覆、 滚塑 注塑 熔体流动速率 ／［ｇ （１０ｍｉｎ）－ １］ ・
（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； 无 耐 （８） 耐 热 —添 加 玻 璃 纤 维 、 机 填 料 、 热 剂 如取代马来
酰亚胺类和 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 最好； 石墨、 二硫化钼、 铜粉 （１０） 耐磨—添加 ＰＴＦＥ、 等；
Ｔａｂ．１ Ｔｈｅ ＭＦＲ ｏｆ ｒｅｓｉｎｓ ｕｓｅｄ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｓ ０．２￣８ ０．３￣１５ １￣８ １￣６０
（１１） 电绝缘—添加煅烧高岭土等； 蒙脱土、 石英等。 （１２） 绝热—添加云母、 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： 聚 （ １） 红 磷 阻 燃 剂 适 用 于 ＰＡ、 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
（ 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。
ＰＡ、 、 ＰＢＴ ＰＥＴ 等。 （ ３） 玻 璃 纤 维 对 结 晶 型 塑 料 的 耐 热 改 性 效 果
好， 对非结晶型塑料效果差。 （ ４） 炭黑在结晶型树脂中效果好。
２
２．１
助剂的选择
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
３
３．１
助剂的形态
助剂形态不同， 改性的效果也不同。 助剂的形状 纤维的形状可 （ １） 纤维状填料的增强效果好。
能充分发挥其功效， 并达到要求的指标。指标一般 为产品的国家标准、 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； 碳纤维、 晶须和有 （ ２） 增强—添加玻璃纤维、 机纤维；
用长径比（ Ｌ／Ｄ） 表示， Ｌ／Ｄ 越大、 增强效果越好。树 脂在熔融状态时比在粉末状态时有利于保持长径 比， 减小断纤几率， 这就是为什么不从进料口而从 中部加料口加入玻璃纤维的原因。 并可增加制品的 （ ２） 球型填料的增韧效果好、 光亮度。硫酸钡为典型的球型填料， 因此高光泽
第４期
王文广 ， 等 ． 塑料配方设计的一些要点
４３
ＰＰ 的填充选用硫酸钡， 硫酸钡也可以小幅度提高
制品的刚性及韧性。
（ １） 粒状
助剂粒度的表示方法 粒状助剂的粒度可用目数或平均粒径表示， 通 常用的目数与平均粒径的关系见表 ２。
３．２
助剂的粒度
表２ 目数
平均粒径与目数的关系
Ｔａｂ．２ Ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｏｆ ｍｅｓｈ ａｎｄ ａｖｅｒａｇｅ ｄｉａｍｅｔｅ ｏｆ ｐａｒｔｉｃｌｅ ２０ ８３３ ８０ １７５ １００ １４７ １５０ １０４ ２００ ７４ ３２５ ４３ ４００ ３８ ６２５ ２０ １２５０ １０ ２５００ ５ １２５００ １
平均粒径 ／!ｍ
注： 目数有多种表示方法， 本表中的目数为每平方英寸筛网上的筛孔数目
（ ２ ） 填料粒度对填充塑料的力学性能的影响 粒度尺寸越小， 对填充材料的拉伸强度和冲 击强度提高越大。在用 ２０％ （ 质量分数） 硅灰石填 充 ＰＡ６ 时， 粒度对填充 ＰＡ６ 的力学性能的影响见 表 ３。
表３ 粒度对 ２０％硅灰石填充 ＰＡ６ 的力学性能的影响
强、 色泽越均匀。但着色剂的粒度不是越小越好， 存在一个上限值， 而且对不同性能的上限值不同。 对着色力而言 ， 偶 氮 类 着 色 剂 的 上 限 粒 度 为 ０．１
μ ， 酞菁类着色剂的上限粒度尺寸为 ０．０５ μ 。 ｍ ｍ 对 遮盖力而言， 着色剂的上限粒度尺寸为 ０．０５ μ ｍ
左右。 （ ５ ） 粒度尺寸对导电助剂导电性能的影响 以炭黑为例， 其粒度越小， 越易形成网状导电 通路， 达到同样的导电效果时加入炭黑的量越低。 但同着色剂一样， 粒度大小也有一个上限值， 粒度 太小， 导电助剂易于团聚而难于分散， 效果反而不 好。
Ｔａｂ．３ Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｇｒａｎｕｌａｒｉｔｙ ｏｎ ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｃ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ＰＡ６ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ Ｆｉｌｌｅｄ ２０％ ｗｏｌｌｓｔｏｎｉｔｅ
性能 拉伸强 度 ／ＭＰａ 冲击强 度 ／（ｋＪ ｍ－ ２） ・
１２５０ 目 １２７．５ １５．５
８００ 目 １２７．４ １５．１
４００ 目 １２６．０ １４．８
３２５ 目 １２４．５ １４．４
１５０ 目 １２４．５ １３．５
３．３
助剂的表面处理 与树脂良好的相容性是发挥助剂功效的关
（ ３ ） 粒度对无机阻燃剂阻燃性能的影响 无机阻燃剂的粒度越小， 阻燃效果越好。例如 水合金属氧化物和三氧化二锑的粒度越小， 达到 同等阻燃效果的用量就越少。 在 ＬＤＰＥ 中 加 入 ８０ 份 不 同 粒 度 的 氢 氧 化 铝 的阻燃效果见表 ４。
表４ 氢氧化铝的粒度对其在 ＬＤＰＥ 中阻燃效果的影响
键。因此， 必须设法提高或改善其与树脂的相容 性， 如采用表面活性剂、 偶联剂或相容剂对其进行 表面活
化处理。 所有无机类添加剂经过表面处理， 效果大都 提高。尤其以粉末填料最为明显， 其他还有玻璃纤 维、 无机阻燃剂等。 表面处理以偶联剂和相容剂为主， 偶联剂有 硅烷类、 钛酸酯类和铝酸酯类， 常用相容剂有所用 树脂的马来酸酐接枝聚合物。
Ｔａｂ．４ Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ａｌ（ＯＨ）３ ｇｒａｎｕａｒｉｔｙ ｏｎ ｉｔｓ ｆｌａｍｅ ｒｅｔａｒｄｉｎｇ ｉｎ ＬＤＰＥ
粒度 ／!ｍ 氧指数 ／％
２５ ２３
５ ２８
１ ３３
４
助剂的加入量
从改性效果看， 有的助剂加入量越多越好， 如
阻燃剂、 增韧剂、 磁粉、 阻隔材料等， 有的助剂加入 在 ＡＢＳ 中加入 ４％ 粒度为 ４５ μ 的三氧化二 ｍ 锑与加 入 １％ 粒 度 为 ０．０３ μ 的 三 氧 化 二 锑 阻 燃 ｍ 效果相同。 （ ４ ） 粒度尺寸对着色剂着色力的影响 着色剂的粒度越小， 着色力越高、遮盖力越 量有最佳值， 如导电助剂形成到电通路后即可， 再 增加无效果； 偶联剂， 表面包覆即可； 抗静电剂， 在 制品表面形成泄电荷层即可。在设计配方时， 应该 在能满足改性效果的前提下， 添加量最小， 以降低 成本。
４４
塑料助剂
２００６ 年第 ４ 期（ 总第 ５８ 期）
５
配方中各组分间的关系
配方中所选用的助剂在发挥自身作用的同
在酸性助剂存在时， 一般只能选用紫外光吸收剂。
５．２．２
要有：
阻燃配方 在阻燃塑料配方中， 也有对抗作用的例子， 主 （ １） 卤系阻燃剂与有机硅类阻燃剂并用， 会降
时， 应不影响或最小限度地影响其他助剂功效的 发挥， 最好能与其他助剂有协同作用， 而无对抗作 用。下面举出一些会产生协同作用或对抗作用的 例子。
低阻燃效果； （ ２） 红磷阻燃剂与有机硅类阻燃剂并用， 也存 在对抗作用。
５．１ 协同作用 ５．１．１ 抗老化配方
在抗老化的配方中， 具有协同作用的有： 两种 羟基邻位取代基位阻不同的酚类抗氧剂； 两种结 构和活性不同的胺类抗氧剂； 抗氧化性不同的胺 类和酚类抗氧剂； 全受阻酚类和亚磷酸酯类抗氧 剂； 半受阻酚类与硫酯类抗氧剂； 受阻酚类抗氧剂 和受阻胺类光稳定剂； 受阻胺类光稳定剂与磷类 抗氧剂； 受阻胺类光稳定剂与紫外光吸收剂。
５．２．３
其他 （ １） 铅盐类助剂不能与含硫化合物的助剂一
起使用， 否则引起铅污染。因此在 ＰＶＣ 加工配方 中， 硬脂酸铅润滑剂和硫醇类有机锡千万不要一 起加入。 （ ２） 硫醇锡类稳定剂不能用于铜电缆的绝缘 层中， 否则引起铜污染。 （ ３） 在含有大量吸油性填料的配方中， 油性助 剂如 ＤＯＰ 及润滑剂的
２００６ 年第 ４ 期（ 总第 ５８ 期）
塑料助剂
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配方 设 计
塑料配方设计的一些要点
王文广 １ 孙立清 ２
（１． 深圳市塑胶行业协会， 深圳， ５１８０００ ； ２． 力劲集团深圳领威科技有限公司 ， 深圳， ５１８０００ ）
摘
要
介绍了塑料配方设计时应考虑的因素， 如树脂的选择， 塑料助剂的选择， 助剂的形态及加入 塑料 配方设计 助剂
量， 助剂间的相互影响， 卫生与环保要求， 价格及来源等， 并举出了一些具有实用性的例子。 关键词
Ｔｈｅ Ｅｓｓｅｎｔｉａｌｓ ｏｆ Ｄｅｓｉｇｎ ｉｎ Ｐｌａｓｔｉｃｓ Ｆｏｒ ｍｕｌａｓ
Ｗａｎｇ Ｗｅｎ－ ｇｕａｎｇ１ Ｓｕｎ Ｌｉ－ ｑｉｎｇ２
（１．Ｔｈｅ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｐｌａｓｔｉｃ ａｎｄ Ｒｕｂｂｅｒ Ｉｎｄｎｓｔｒｙ， Ｓｈｅｎｚｈｅｎ， ５１８０００； ２．Ｓｈｅｎｚｈｅｎ Ｌｉｎｇｗｅｉ Ｓｃｉ＆Ｔｅｃｈ Ｃｏ． ＬＴＤ， Ｌｉｊｏｉｎｇ Ｇｒｏｕｐ， Ｓｈｅｎｚｈｅｎ， ５１８０００）
Ａｂｓｔｒ ａｃｔ： Ｔｈｅ ｃｏｎｓｉｄｅｒａｂｌｅ ｆａｃｔｏｒｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｉｎ ｐｌａｓｔｉｃｓ ｆｏｒｍｕｌａｓ ｗｅｒｅ ｂｒｉｅｆｌｙ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ． Ｔｈｅ ｆａｃｔｏｒｓ ｉｎｃｌｕｄｅ ｔｈｅ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｒｅｓｉｎｓ ａｎｄ ａｄｄｉｔｉｖｅｓ， ｆｏｒｍ ａｎｄ ａｍｏｎｔ ｏｆ ａｄｄｉｔｉｖｅｓ， ｉｎｔｅｒｄｅｐｅｎｄａｎｔ ｅｆｆｅｃｔｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ａｄｄｉｔｉｖｅｓ， ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ａｎｄ ｈｙｇｉｅｎｅ， ｃｏｓｔ ａｎｄ ｒｅｓｏｕｒｃｅ． Ｓｏｍｅ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｅｘａｍｐｌｅｓ ｗｅｒｅ ａｌｓｏ ｏｆｆｅｒｅｄ． Ｋｅｙｗｏｒ ｄｓ： ｐｌａｓｔｉｃ； ｆｏｒｍｕｌａ ｄｅｓｉｇｎ； ａｄｄｉｔｉｖｅ
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 、 加 工 、 易 低 价格的配方， 需要考虑的因素很多， 现提出以下几 个方面的因素供参考。
１．２
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最接近的牌号。 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－
１
１．１
树脂的选择
品种的选择 树脂要选择与改性目标性能最接近的品种，
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，
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： 聚苯 乙烯（ ＰＳ） 、 聚甲基丙烯酸甲酯（ ＰＭＭＡ） 及聚碳酸酯 （ ＰＣ） 。
＊ 收稿日期： ２００６－ ０３－ ３０
４２
具体如下：
塑料助剂
２００６ 年第 ４ 期（ 总第 ５８ 期）
（ ３） 阻燃—添加溴类（ 普通溴系和环保溴系） 、 磷类、 氮类、 ／磷复合类膨胀型阻燃剂、 氮 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； 石墨、 碳纤维、 碳 （ ５） 导电—添加碳类（ 炭黑、 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 （ ＳｍＣｏ５ 或 Ｓｍ２Ｃｏ１７） 、 铁 硼 类 （ＮｄＦｅＢ）、 铁 钕 钐 氮类（ＳｍＦｅＮ）， 铝镍钴类磁粉三大类；
高 流 动 性 ： 聚 苯 乙 烯 （ ＰＳ） ， 高 抗 冲 聚 苯 乙 烯 聚 聚 （ ＨＩＰＳ） ， ＡＢＳ， 聚 乙 烯 （ ＰＥ ） 、 丙 烯 （ ＰＰ） 、 酰 胺 （ ＰＡ） 等。 中等流动性 ： 聚 碳 酸 酯 （ ＰＣ） 、 改 性 聚 苯 醚 聚苯硫醚（ ＰＰＳ） 等。 （ ｍＰＰＯ）、 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 加工方法 压制、 挤出、 压延 流延、 吹塑 涂覆、 滚塑 注塑 熔体流动速率 ／［ｇ （１０ｍｉｎ）－ １］ ・
（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； 无 耐 （８） 耐 热 —添 加 玻 璃 纤 维 、 机 填 料 、 热 剂 如取代马来
酰亚胺类和 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 最好； 石墨、 二硫化钼、 铜粉 （１０） 耐磨—添加 ＰＴＦＥ、 等；
Ｔａｂ．１ Ｔｈｅ ＭＦＲ ｏｆ ｒｅｓｉｎｓ ｕｓｅｄ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｓ ０．２￣８ ０．３￣１５ １￣８ １￣６０
（１１） 电绝缘—添加煅烧高岭土等； 蒙脱土、 石英等。 （１２） 绝热—添加云母、 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： 聚 （ １） 红 磷 阻 燃 剂 适 用 于 ＰＡ、 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
（ 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。
ＰＡ、 、 ＰＢＴ ＰＥＴ 等。 （ ３） 玻 璃 纤 维 对 结 晶 型 塑 料 的 耐 热 改 性 效 果
好， 对非结晶型塑料效果差。 （ ４） 炭黑在结晶型树脂中效果好。
２
２．１
助剂的选择
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
３
３．１
助剂的形态
助剂形态不同， 改性的效果也不同。 助剂的形状 纤维的形状可 （ １） 纤维状填料的增强效果好。
能充分发挥其功效， 并达到要求的指标。指标一般 为产品的国家标准、 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； 碳纤维、 晶须和有 （ ２） 增强—添加玻璃纤维、 机纤维；
用长径比（ Ｌ／Ｄ） 表示， Ｌ／Ｄ 越大、 增强效果越好。树 脂在熔融状态时比在粉末状态时有利于保持长径 比， 减小断纤几率， 这就是为什么不从进料口而从 中部加料口加入玻璃纤维的原因。 并可增加制品的 （ ２） 球型填料的增韧效果好、 光亮度。硫酸钡为典型的球型填料， 因此高光泽
第４期
王文广 ， 等 ． 塑料配方设计的一些要点
４３
ＰＰ 的填充选用硫酸钡， 硫酸钡也可以小幅度提高
制品的刚性及韧性。
（ １） 粒状
助剂粒度的表示方法 粒状助剂的粒度可用目数或平均粒径表示， 通 常用的目数与平均粒径的关系见表 ２。
３．２
助剂的粒度
表２ 目数
平均粒径与目数的关系
Ｔａｂ．２ Ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｏｆ ｍｅｓｈ ａｎｄ ａｖｅｒａｇｅ ｄｉａｍｅｔｅ ｏｆ ｐａｒｔｉｃｌｅ ２０ ８３３ ８０ １７５ １００ １４７ １５０ １０４ ２００ ７４ ３２５ ４３ ４００ ３８ ６２５ ２０ １２５０ １０ ２５００ ５ １２５００ １
平均粒径 ／!ｍ
注： 目数有多种表示方法， 本表中的目数为每平方英寸筛网上的筛孔数目
（ ２ ） 填料粒度对填充塑料的力学性能的影响 粒度尺寸越小， 对填充材料的拉伸强度和冲 击强度提高越大。在用 ２０％ （ 质量分数） 硅灰石填 充 ＰＡ６ 时， 粒度对填充 ＰＡ６ 的力学性能的影响见 表 ３。
表３ 粒度对 ２０％硅灰石填充 ＰＡ６ 的力学性能的影响
强、 色泽越均匀。但着色剂的粒度不是越小越好， 存在一个上限值， 而且对不同性能的上限值不同。 对着色力而言 ， 偶 氮 类 着 色 剂 的 上 限 粒 度 为 ０．１
μ ， 酞菁类着色剂的上限粒度尺寸为 ０．０５ μ 。 ｍ ｍ 对 遮盖力而言， 着色剂的上限粒度尺寸为 ０．０５ μ ｍ
左右。 （ ５ ） 粒度尺寸对导电助剂导电性能的影响 以炭黑为例， 其粒度越小， 越易形成网状导电 通路， 达到同样的导电效果时加入炭黑的量越低。 但同着色剂一样， 粒度大小也有一个上限值， 粒度 太小， 导电助剂易于团聚而难于分散， 效果反而不 好。
Ｔａｂ．３ Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｇｒａｎｕｌａｒｉｔｙ ｏｎ ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｃ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ＰＡ６ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ Ｆｉｌｌｅｄ ２０％ ｗｏｌｌｓｔｏｎｉｔｅ
性能 拉伸强 度 ／ＭＰａ 冲击强 度 ／（ｋＪ ｍ－ ２） ・
１２５０ 目 １２７．５ １５．５
８００ 目 １２７．４ １５．１
４００ 目 １２６．０ １４．８
３２５ 目 １２４．５ １４．４
１５０ 目 １２４．５ １３．５
３．３
助剂的表面处理 与树脂良好的相容性是发挥助剂功效的关
（ ３ ） 粒度对无机阻燃剂阻燃性能的影响 无机阻燃剂的粒度越小， 阻燃效果越好。例如 水合金属氧化物和三氧化二锑的粒度越小， 达到 同等阻燃效果的用量就越少。 在 ＬＤＰＥ 中 加 入 ８０ 份 不 同 粒 度 的 氢 氧 化 铝 的阻燃效果见表 ４。
表４ 氢氧化铝的粒度对其在 ＬＤＰＥ 中阻燃效果的影响
键。因此， 必须设法提高或改善其与树脂的相容 性， 如采用表面活性剂、 偶联剂或相容剂对其进行 表面活
化处理。 所有无机类添加剂经过表面处理， 效果大都 提高。尤其以粉末填料最为明显， 其他还有玻璃纤 维、 无机阻燃剂等。 表面处理以偶联剂和相容剂为主， 偶联剂有 硅烷类、 钛酸酯类和铝酸酯类， 常用相容剂有所用 树脂的马来酸酐接枝聚合物。
Ｔａｂ．４ Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ａｌ（ＯＨ）３ ｇｒａｎｕａｒｉｔｙ ｏｎ ｉｔｓ ｆｌａｍｅ ｒｅｔａｒｄｉｎｇ ｉｎ ＬＤＰＥ
粒度 ／!ｍ 氧指数 ／％
２５ ２３
５ ２８
１ ３３
４
助剂的加入量
从改性效果看， 有的助剂加入量越多越好， 如
阻燃剂、 增韧剂、 磁粉、 阻隔材料等， 有的助剂加入 在 ＡＢＳ 中加入 ４％ 粒度为 ４５ μ 的三氧化二 ｍ 锑与加 入 １％ 粒 度 为 ０．０３ μ 的 三 氧 化 二 锑 阻 燃 ｍ 效果相同。 （ ４ ） 粒度尺寸对着色剂着色力的影响 着色剂的粒度越小， 着色力越高、遮盖力越 量有最佳值， 如导电助剂形成到电通路后即可， 再 增加无效果； 偶联剂， 表面包覆即可； 抗静电剂， 在 制品表面形成泄电荷层即可。在设计配方时， 应该 在能满足改性效果的前提下， 添加量最小， 以降低 成本。
４４
塑料助剂
２００６ 年第 ４ 期（ 总第 ５８ 期）
５
配方中各组分间的关系
配方中所选用的助剂在发挥自身作用的同
在酸性助剂存在时， 一般只能选用紫外光吸收剂。
５．２．２
要有：
阻燃配方 在阻燃塑料配方中， 也有对抗作用的例子， 主 （ １） 卤系阻燃剂与有机硅类阻燃剂并用， 会降
时， 应不影响或最小限度地影响其他助剂功效的 发挥， 最好能与其他助剂有协同作用， 而无对抗作 用。下面举出一些会产生协同作用或对抗作用的 例子。
低阻燃效果； （ ２） 红磷阻燃剂与有机硅类阻燃剂并用， 也存 在对抗作用。
５．１ 协同作用 ５．１．１ 抗老化配方
在抗老化的配方中， 具有协同作用的有： 两种 羟基邻位取代基位阻不同的酚类抗氧剂； 两种结 构和活性不同的胺类抗氧剂； 抗氧化性不同的胺 类和酚类抗氧剂； 全受阻酚类和亚磷酸酯类抗氧 剂； 半受阻酚类与硫酯类抗氧剂； 受阻酚类抗氧剂 和受阻胺类光稳定剂； 受阻胺类光稳定剂与磷类 抗氧剂； 受阻胺类光稳定剂与紫外光吸收剂。
５．２．３
其他 （ １） 铅盐类助剂不能与含硫化合物的助剂一
起使用， 否则引起铅污染。因此在 ＰＶＣ 加工配方 中， 硬脂酸铅润滑剂和硫醇类有机锡千万不要一 起加入。 （ ２） 硫醇锡类稳定剂不能用于铜电缆的绝缘 层中， 否则引起铜污染。 （ ３） 在含有大量吸油性填料的配方中， 油性助 剂如 ＤＯＰ 及润滑剂的