Полимерные добавки. Химический состав

Характеристики производительности продукта определяются конечными пользователями. Спрос на специальные добавки в настоящее время переходит на производителей, переработчиков и дистрибьюторов. Резиновая промышленность была первоначальным потребителем добавок. Каучук является термореактивным полимером, который обычно требует отверждения (пероксидов) в реакции, которая должна контролироваться инициаторами (например, соединениями серы), ускорителями (например, анилином), замедлителями и т. д. Весь процесс компаундирования и формования должен контролироваться антиоксидантами и антикоррозийными средствами для предотвращения разложения.

Пластификаторы добавляются для улучшения технологичности, и могут быть добавлены модификаторы адгезии для улучшения сцепления с армированием. Для защиты отвержденных резиновых изделий в течение срока службы в состав вводятся другие добавки для придания стойкости к озону, ультрафиолету и внутреннему тепловыделению (гистерезису), когда соединение подвергается воздействию. Другими важными компонентами конечной резиновой смеси являются наполнители в качестве усиливающих агентов, пигментов и наполнителей (по существу, используются недорогие наполнители).

По существу, любой полимер представляет собой очень сложную химическую систему, которую трудно анализировать. Важно принимать во внимание возможные несовместимости, такие как аддитивные взаимодействия (то есть реакции между добавками), приводящие к нежелательным эффектам. Типичные пакеты присадок для конструкционных термопластов были описаны специалистом Титшкау, такие как технологические добавки для полиамидов, полипропилена, ПЭТ и ПБТ (полибутилентерефталат), трехкомпонентные пакеты присадок для полиамидов и сложных полиэфиров (зародышеобразователи, смазки и технологические термостабилизаторы) и медные стабилизаторы с покрытием для полиамидов.

Пакеты добавок или комбинации до пяти или более добавок довольно распространены. Типичная рецептура ПВХ-профиля (пластиковое окно) включает акриловый модификатор ударопрочности, TiO2, CaCO3, стеарат кальция, технологическую добавку, полиэтиленовый воск, окисленный полиэтиленовый воск, внешнюю / внутреннюю смазку и стабилизаторы (на основе олова, кальция, свинца). Поэтому не удивительно, что добавки во многом определяют себестоимость ПВХ. Типичные составы волокон включают первичные и вторичные стабилизаторы процесса, нейтрализатор, УФ-добавку, пигмент, оптические отбеливатели и антипиреновые добавки.

Теперь о физической форме, в которой добавки для пластиков поставляются производителям пластиков или на перерабатывающие предприятия. Существуют различные физические формы поставки для этих продуктов: порошки, нерегулярные хлопья, шарики / гранулы, гранулят (сильно прессованный или уплотненный), пастилки, эмульсии и жидкости. Большинство добавок являются твердыми веществами. На форму продукта сильно влияет способ производства добавки; обычно это экструзия, гранулирование (прядение), измельчение, распыление, отслаивание или пастилляция. Основная задача производителя добавки — всегда иметь определенную производительность (выражается в кг/ч) по изготовлению гранул с конкретным средним диаметром (мм) из данного материала.

Современная тенденция заключается в переработке традиционных сортов некоторых классов добавок в экологически более приемлемые формы продуктов, которые обеспечивают большую безопасность, поскольку их легче обрабатывать и смешивать. Традиционные добавки в форме порошка выделяют пыль и имеют тенденцию к беспорядочному перемещению в производственном оборудовании, вызывая проблемы с гигиеной и качеством получаемой полимерной смеси. Приоритетными задачами в области характеристик добавок в форме продукта являются уменьшение запыленности, оптимизация дозирования и улучшение дисперсии. Традиционные подходы к достижению этих целей основаны на механическом уплотнении или механической обработке с использованием больших сил сжатия и значительного количества (приблизительно 20–60%) технологических добавок, вызывающих вторичный эффект разрушения.