一、 技術(shù)指標:
性狀:白色或淡黃色粉末及顆粒狀(細粉級為100目95%通過),常溫下不溶于水、、、等溶劑,
但溶于熱的鹵代烴。耐酸、堿、無毒。
熔點:≥65℃ 色澤≤5.0(Gardner)
加熱減量(%WT) 250℃≤1.8; 300℃時≤4.8
二、 主要性能:
本品系乙撐雙脂肪酸酰胺基礎(chǔ)上引進極性基團,由于引進該基團,其性能除了具有EBS特點外還具有更好的分散性、光亮潤滑性:
1. 優(yōu)異的內(nèi)外潤滑性能。
2. 良好的表面光亮性。
3. 良好的互熔性、尤其與ABS、PP。
4. 對顏料、填料良好的分散性。
5. 防止碳黑二次凝聚,提高色母鮮艷度、光亮度。
三、用途及使用權(quán)方法:
1. 在PP材料加工中加入量為0.5~1.2%,其螺桿扭矩降低40%,可增加產(chǎn)量、節(jié)約電能,減少機器磨損。.
2. PE、PP、PVC丙綸色母粒、功能母粒加工,加入量3~5%;ABS色母料中加入量5~8%,對顏料(尤其炭黑)具較好的分散性,
并能提高色母料的MFR及表面光亮度。
3. 顏料配色時,TAS-2A加入量為0.5~1.5%。能顯著提高顏料著色力,節(jié)約成本。
4. 回收ABS、PS、AS中起增光潤滑作用,加入量為1~1.2%。
5. 無機填充改性PP中作光亮劑及相溶劑,能提高制品光亮度,熔體指數(shù)、缺口沖擊強度、彎曲模量、斷裂強度。
6. 塑料合金的助溶劑,加入量1%左右。
7. PVC透明軟管料作光亮潤滑劑,加入量0.4%(不影響透明度)。
一般情況下TAS-2A在配制顏料色粉時可參照下表列出的百分含量加入:
顏料品種
|
TAS-2A對顏料重量百分比
|
有機顏料
無機顏料
鈦/無機填料
碳黑
高表面碳黑
|
8~12%
4~8%
0.5~1%
10~20%
40~60%
|
TAS-2A在配色中操作簡單,只需顏料混合,不用特殊處理。
新型潤滑分散劑TAS-2A在色粉、塑料生產(chǎn)中的應(yīng)用
摘要:在分析TAS-2A結(jié)構(gòu)特征的基礎(chǔ)上提出其結(jié)構(gòu)為錨固基團處于中央的BAB型嵌段共聚物,該共聚物在塑料母粒中具有良好的分散潤滑性,起分散劑作用,在塑料改性中與偶聯(lián)劑協(xié)同作用,起良好的相溶劑作用。
關(guān)鍵詞:分散性、潤滑性、錨固基團、架橋絮凝、相溶劑。
我公司近年來開發(fā)成功的TAS-2A助劑是新型的分散潤滑劑,其對顏料(尤其是炭黑)填料(包括納米級TiO2)阻燃劑、珠光粉等具有獨特的分散性,與各種樹脂(聚烯烴、ABS、PVC、PS)等具有良好的相溶性,并能提高樹脂的熔體指數(shù)。
目前,該產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于聚烯烴、ABS、PS、PVC塑料色母及丙綸色母中作分散劑,還可用于阻燃母粒、珠光母粒、高光澤填充改性材料,納米級TiO2/PS復(fù)合材料,細粉級TAS-2A可以與顏料相混配色制造各種色粉。
一、TAS-2A結(jié)構(gòu)特征及性能
TAS-2A系在乙撐雙脂肪酸酰胺的基礎(chǔ)上進行結(jié)構(gòu)調(diào)整,引入極性基團,亦可稱之謂錨固基團,該基團對炭黑無機顏料、填料、滑石粉及其他材料顆粒有較牢固的結(jié)合性。主鏈分子是溶劑化鏈段親油基團,與樹脂有一定的相溶性,若與偶聯(lián)劑配合使用,則TAS-2A在材料顆粒、偶聯(lián)劑與基體樹脂之間形成相溶劑層,可以在固體材料顆粒表面形成一定的保護層,當含有分散基團的固體顆粒因范德華力相互作用時,由于吸附層間的空間障礙,而使顆粒相互排斥,從而實現(xiàn)固體顆粒在樹脂中的穩(wěn)定分散。TAS-2A為有規(guī)共聚物,其結(jié)構(gòu)如錨固基團處于中央的BAB型嵌段共聚物,錨固基團處于分散劑分子鏈的同一側(cè),吸附形狀類似于
尾形吸附,對于空間阻的影響較大,避免了架橋絮凝,起到良好的分散劑作用。
經(jīng)過加入TAS-2A的塑料其熔體指數(shù)大大提高,因此又是良好的潤滑劑。
二、TAS-2A在色母料中應(yīng)用及性能測試:
1.基本原料: LDPE(1C7A) 國產(chǎn)
ABS(757) 臺灣產(chǎn)
TAS-2A 國光
鈦(902) 美國
珠光粉 日本
炭黑 纖維級(國產(chǎn))
2.實驗設(shè)備: ∮45雙螺桿擠出機組一套L/D=25 (上海擠出機廠)
10L高速捏合機 (埠新塑機廠)
XS-ZY-125 注射機
XR-400 熔體流動速率儀
3.應(yīng)用試驗:
(1)、TAS-2A在ABS色母粒中的應(yīng)用
基本配方:ABS: 52~56
鈦:40(60)
TAS-2A:4~8份
將按配方秤量好的載體ABS與鈦在高速捏合機中高速混合成20分鐘,當料溫開到底90℃時將TAS-2A加入使鈦均勻地粘附在載體表面,然后出料,待料冷卻后進∮45擠出機造粒,顆粒表面平滑光亮。
將ABS色母粒按GB3682-83標準進行熔體流動速率測試(測試溫度200℃,負荷5000g)測試結(jié)果如下:
樣品編號
|
鈦含量%
|
TAS-2A含量%
|
MFR(g/10min)
|
1#
|
40
|
4
|
2.0
|
2#
|
40
|
5
|
2.1
|
3#
|
40
|
6
|
3.4
|
4#
|
40
|
7
|
5.0
|
5#
|
60
|
8
|
13.5
|
將ABS:ABS色母粒(5#)按100:5比例混合,然后在125g注射機上成型∮10cm×3mm塑料園片,表面光亮,色澤分布均勻。
(2)、TAS-2A在PP阻燃母粒中的應(yīng)用
基本配方:LDPE: 15~20份
PP: 5份
TAS-2A: 4份
阻燃劑(十溴連醚) 50~60份
將按配方秤量好的載體LDPE、PP、TAS-2A,阻燃劑一起放入10L的高速捏合機內(nèi)混合20分鐘,當料溫升到底95~100℃時,TAS-2A在高速混合下被剪切熱完全溶化,使阻燃劑均勻地粘附在載體表面,即可以出料,然后放入∮45擠出機內(nèi)造粒。
將PP阻燃母粒GB3682-83標準分別進行熔體流動速率測試,測試溫度:190℃,負荷2160g,測得MFR=18g/10min,將PP:PP阻燃母粒以9:1配方混合均勻,在125g注射機上成型∮10cm×3mm園片,其表面光亮、色澤均勻、無條紋。
按GB2460-80標準測試,其氧指數(shù)達27。
(3)、TAS-2A在PE珠光母粒中的應(yīng)用:
基本配方:
LDPE: 56份
珠光粉: 38份
TAS-2A: 6份
其過程與PP阻燃母?;鞠嘟?,只是主體材料由阻燃劑改為珠光粉,攪拌過程稍有不同,先將載體與TAS-2A混合5~7分鐘,再將珠光粉倒入混合,目的是減少珠光粉的攪拌時間,以免破壞珠光效果。將珠光母粒:PE按5:100混合均勻,在125g注射機上成型10cm×3mm園片,其表面色澤均勻、光亮。按GB3682-83標準進行熔體速率測試,得MFR=6g/10mim(測試條件同PP阻燃母粒)。
(4)、TAS-2A在丙綸黑母粒中的應(yīng)用:
基本配方:
PP載體樹脂(MFR-20~24): 33份
炭黑: 33份
PE蠟: 25~30份
TAS-2A: 3~5份
將PP樹脂、炭黑、PE蠟放入高速捏合鍋中混合,待溫度升到100℃后加入TAS-2A,混合5~7分鐘后,放料,置于擠出機中造粒,料條光滑均勻,然后將丙綸、丙綸母料按100:3比例混合紡絲,丙綸絲粗細均勻,光澤較好。
(5)、TAS-2A在PE特黑母粒中的應(yīng)用
配方:
PE(1C7A): 45份
炭黑: 33份
TAS-2A: 3~5份
PE蠟: 15~20份
造粒過程及工藝:同PP阻燃母粒。
將PE特黑母粒按GB3682-83標準進行測試,測得MFR=9.6g/10min,將HDPE:PE母粒=100:3混合后吹塑成膜,
形成S=0.06mm薄膜,觀察薄膜色澤均勻,無大色點,而且薄膜厚薄均勻。
三、TAS-2A在納米/塑料復(fù)合材料中的應(yīng)用:
主要原料:
高抗沖聚乙烯(HIPS): 揚子乙烯工業(yè)公司
二氧化鈦(TiO2): 平均粒徑20nm。
鈦酸酯偶聯(lián)劑: NDZ1~4國產(chǎn)
先將偶聯(lián)劑處理納米TiO2(含2%偶聯(lián)劑),然后在100℃下與TAS-2A在高速捏合機中混合,再與HIPS混合制備母粒,母料與HIPS以一定比例共混制成HIPS/ TiO2復(fù)合材料。
將試樣按ISO180,GB1040-92制作及測試。
用直接法制備的HIPS/ TiO2納米材料中TiO2以較大團聚顆粒分布于HIPS基體中,且呈不均勻分布,而母料法制備的HIPS/ TiO2納米材料中,TiO2以較小顆粒均勻分布在HIPS體中(在電鏡中觀察非常明顯)TAS-2A在制備TiO2母料中起非常大的作用。
制備方法對HIPS/ TiO2復(fù)合材料影響
工 藝
|
缺口沖擊強度KJ.M-2
|
拉伸強度Mpa
|
直 接 法
|
10.2
|
29.2
|
母 粒 法
|
11.6
|
31.6
|
四、TAS-2A在無機填充共混體系改性PP中的應(yīng)用:
主要原料:
無機填充體系 (國產(chǎn))
PP樹脂 (北京燕化)
鋁酸酯偶聯(lián)劑 (國產(chǎn))
TAS-2A 本廠生產(chǎn)
配方
|
PP
|
偶聯(lián)劑
|
無機填充體系A(chǔ)
|
無機填充體系B
|
TAS-2A
|
1#
|
100
|
0.4
|
40
|
||
2#
|
100
|
0.4
|
40
|
0.5
|
|
3#
|
100
|
40
|
|||
4#
|
100
|
0.4
|
40
|
0.5
|
先將配方中的無機填料放入高速捏合鍋中混合,待溫升到100℃時加入鋁酸酯偶聯(lián)劑活化(加入量為填充料的1%),然后加入TAS-2A共混。后按配方與PP樹脂共混,擠出造粒。
將樣條按GB1040-92制作及測試:
試驗結(jié)果觀察,TAS-2A在改性聚丙烯中起增光、提高熔體指數(shù),沖擊強度及增韌作用,
TAS-2A與偶聯(lián)劑協(xié)同使用,效果。
配 方
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光澤度(GS60°)
|
缺口沖擊強度(23℃)J/M
|
1#
|
62.7
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243.5
|
2#
|
72.88
|
270.9
|
配 方
|
光澤度(GS60°)
|
彎曲模量(Mpa)
|
斷裂強度(Mpa)
|
MFRg/10min
|
3#
|
31.2
|
2832
|
13.2
|
18.3
|
4#
|
32.2
|
3332
|
14.3
|
25.7
|
試驗結(jié)果觀察,TAS-2A在改性聚丙烯中起增光、提高熔體指數(shù),沖擊強度及增韌作用,TAS-2A與偶聯(lián)劑協(xié)同使用,效果。
五、結(jié)果及討論:
1. TAS-2A在PE、PP、ABS、丙綸色母料中有提高母粒熔體指數(shù),增加顏料及主體材料的分散性作用,是色母料的良好分散劑,光亮潤滑劑。
2. TAS-2A在HIPS/ TiO2納米復(fù)合材料中起分散、相溶劑作用,能提高材料的機械強度及沖擊強度,但是與鈦酸酯偶聯(lián)劑配合使用要影響色澤,在要求顏色較高的情況下不宜使用。
3. TAS-2A是與鈦酸酯偶聯(lián)劑配合使用,用于改性聚丙烯能提高熔體指數(shù),全面提高各項機械性能,并有明顯的增光作用,是生產(chǎn)高光澤、注射及聚丙烯的良好分散光亮潤滑劑。