在塑料加工中,各种性能优异的塑料添加剂在改善产品质量、提高产品品质方面同样起着重要的作用。目前,新型塑料添加剂的开发进展情况是怎样的呢?
膨胀型阻燃剂
美国大湖公司推出了一种低成本的用于PP和其他热塑性塑料的非卤素膨胀型阻燃剂,其商品名为Reogard2000。它可以消除氨味和其它类型膨胀阻燃剂在挤出时发生的“乳白色”现象,在达到同等阻燃等级UL 94 V-0的情况下,这种阻燃剂的添加量更少.如PP在符合1/16 in(1in=25.4mm)标准的添加量为20%对28%,并且可提供更高的HDT。另外,由于它已与部分基体树脂混合,从而可以在较低的温度下混炼。
新型光稳定剂
美国大湖推出了一种镍基的光稳定剂,这种无尘颗粒状稳定剂专门用于PE农业膜, 其商品名为Lowlite Q21。它是由Lowlite Q84镍UV猝火剂和Lowlite22 UV吸收剂复配而成的。它不但消除了可能引起哮喘的粉尘污染,而且还起到了降低熔点的作用,使分散更为容易。
此外,大湖公司还推出了Lowlite19光稳定剂。这种光稳定剂的分子量较大,挥发性较低,其单体HALS与聚烯烃中的颜料的交互作用也很低。同时,它还是一种抗氧化剂,可增加材料长期的热稳定性。
科莱恩公司的颜料与添加剂部推出了一种用于工程热塑性塑料的新型UV吸收剂,其化学名称为苯亚甲基丙二酸盐, 商品名为Hostavin B-CAP。这种材料虽然是无色的,但其所具有的物理网状结构却可以使其吸收高能量UV射线。即使在严酷的气候条件和苛刻的应用环境中(如汽车照明灯),它的变色现象也比其他UV吸收剂少。此外,Hostavin B-CAP还可以与其他稳定剂复合使用,从而起到长期保护PC和PET的作用。 添加了科莱恩公司的新型 Hostavin B-CAP UV吸收剂的材料即使在严酷的环境中也不会变色,可以满足汽车车灯的要求
食品或饮料的防串味剂
德国Wacker-Chemie公司(Wacker Silicones的母公司)推出了添加于瓶盖或其他包装制品的Cavamax天然环糊精,可防止塑料包装的气味转移到食品和饮料中。这种环糊精由柱形的葡萄糖分子链接而成,可以捕获醛类有机分子。
功能性聚烯烃
目前,Solvay Plastics公司开发出两种Priex胶粘功能性聚烯烃,可提高PE和PP的流动性。其中,第一种是PP和HDPE与马来酸酐(MA)通过反应挤出而生成的。它们可以用作金属管涂布时的粘接促进剂、分散剂、相容剂以及玻璃纤维和木纤维用偶联剂。这种聚烯烃的另一个潜在的应用领域是汽车油箱。把它混入普通的HDPE后,Priex(马来酸酐改性过的HDPE)可与EVOH阻隔层很好地粘接。据Solvay公司介绍,由于Priex迁移到层的连接面,就不再需要一个单独的连接层,并且可使油箱从原来的五层结构减为三层结构。此外,Priex由于具有比其他树脂更高的纯度和稳定性,游离MA的含量小于100ppm,从而能够以更少的用量达到更好的性能。第二种是由HDPE离聚物、PP均聚物和PP共聚物混合而成的离聚物。相对于标准的PP和HDPE,它们的机械性能和热性能都有所改进,并且提高了与纯PP和纯HDPE的粘着力。只需要添加2.5%至5%的Priex离聚物就可以提高PP和HDPE的HDT、抗蠕变性、刚性和耐冲击性能。与其他离聚物不同,Priex离聚物不会高度结晶,在聚烯烃中更易分散。
与此同时,Crompton公司正在改良其偶联剂,以使木塑复合物具有更高的机械性能。为此,该公司正在着手于用传统反应挤出的方法所不能达到的高度马来酸酐化HMW PP的生产研究。此外,Crompton公司还在研发一种与Interloy反应性合金化过程相似的反应釜内接枝技术,目前这项工作还处在实验室阶段,预期将在今年年底投入商业化生产。
Lotader AX8950是法国Arkema公司(前阿托菲纳公司)推出的一种新型含环氧基团的乙烯丙烯酸三元共聚物,它不但可以改进包覆成型的聚合物和聚烯烃泡沬、尼龙、TP聚酯、钢、铝之间的粘合性,而且还可以作为工程热塑性塑料的相容剂和冲击改性剂,尤其可以适用于聚酯,改进其注塑时的流动性。
多功能石蜡
最近,Clariant公司的颜料与添加剂分公司在德国的法兰克福破土动工,成为世界上第一个通过茂金属催化方式生产聚烯乙蜡的工厂。今年年底完工后,这个工厂可以达到年产几百万磅的生产能力。Clariant公司声称,由于采用了独特的生产工艺,可以使聚烯乙蜡达到良好的硬度、熔点、粘度和分子量,并且与各种树脂都有很好的相容性。该公司目前新推出了三个等级。其中,Licocene PP 6102可以极大地改善颜料在PP中的分散,尤其适合于薄膜或纤维的应用;Licocene PE MA 4351是与马来酸酐接枝的PE蜡,与PE和天然纤维具有良好的亲和性;Licocene PE MA 4221是另一种马来酸接枝PE蜡,它是一种无色的多功能润滑剂,尤其适合于对颜色敏感的应用场合,如尼龙、PBT和PET。它不但可以改善流动性和脱模性,而且与同类产品相比具有更高的耐热性能(最高可达250℃),并且黄化现象也较少;Licocene PE 4201是一种用于EPS的成核剂,可以为泡沬材料提供均匀的蜂窝结构。
无翘曲的着色剂
Ciba Specialty Chemicals公司继前不久推出了两种抗翘曲颜料后,目前又发布了一种新型抗翘曲颜料Cromophtal Red PD 3092。这是第一种新生代的用于塑料的DPP颜料。它呈现为略带黄色的红色,透明且具有特定的饱和度,在聚烯烃和PVC中的着色力和热稳定性都非常好。它还可以与一种不透明的DPP颜料Cromophtal Red 2030混合使用,以达到特定的不透明度。
另外,Clariant公司的颜料与添加剂部首次推出了两种DPP Red 254颜料。其中,PV Fast Red D 3G具有中性红色,特别适合聚烯烃和食品的包装,它的无尘粒状型号为DrizPearls Red D3G;另一种是Hostaperm Red D2G 70颜料,适用于户外应用。
PV Fast Yellow H2GR是一种Yellow 191颜料。这种高度稳定的单偶氮钙颜料被认为是非常经济的中度黄颜料,具有良好的着色力、色牢固度和透明度。
Clariant公司还改进了其5种用于聚烯烃膜和PP纤维的Graphtol红颜料的分散性和着色度,推出了新型号,它们分别是Red P2B、Red WTP、Rubine 6BP、GDP和Fire Red 3RLP。
Eckart公司推出了新型铝粉颜料,其香槟色调呈现出浓烈、暖色调的金属色,并且具有较宽的色谱范围。此外,该公司还推出了凤凰珍珠效果的颜料,其颜色范围包括银白色、干涉色、土色以及与金黄色结合的混合色。
Degussa公司的涂料和染料部推出了Polytrend700系列液体染料,其高级填料和颜料部推出了符合“SQ”标准的Printex alpha、L和L6黑颜料。这些颜料专门采用了颗粒尺寸控制,以适于纤维和薄膜的应用。Hiblack 420 B导电碳黑颜料目前已经在全球上市,专用于线缆和半导体。它的分散性、导电性和纯度都非常好。同时,该公司的Glodschmidt 工业特别制品部门为彩色PP制件和微纤维开发了专用的分散剂Tegomer P141,以用于控制它们的色彩浓度。
BYK-Chemie公司推出了三种用于色母料生产的新型分散剂,商品名为Disperplast。据该公司称,此系列产品是具有高度功能化的共聚物,其性能是标准石蜡或金属皂所无法比拟的。这是因为,它们不是作为润滑剂,而是粘附在颜料表面。其中Grade 1010是与流延膜和薄壁制品模所使用的色母料配合使用的,可以提高色牢度并减少颜料的填加量;Grade 1011则可以减小在挤出薄膜和纤维时过滤器所承受的压力;Grade1012可以提高注塑或吹塑加工时的产量。
成核剂和增透剂
Great Lakes Chemical公司推出了一种成核剂和增透剂Anox Clearlite NU 011,它是一种有机亚磷酸酯,而不是传统的苯甲酸钠微粒和基于山梨糖醇的成核剂和增透剂。Anox Clearlite NU 011非常容易分散,在PP、PET、PBT和尼龙中即使浓度较低也可以达到很好的效果。Great Lakes Chemical 公司推出了一种有机亚磷酸酯型的成核剂和增透剂
流动改性和冲击改性剂
Wacker-Chemie公司推出了两种用于热塑性塑料和热固性塑料的硅橡胶改性剂。其中,Genioplast Pellet S是含有高浓度硅橡胶的颗粒状改性剂,加入热塑性塑料中可以起到增加流动性的作用。同时,它也能改善其抗磨损性能和耐冲击强度。将其放在LDPE、HDPE和PP中进行试验,结果表明,它尤其适用于PP,其具体应用包括线缆套管和汽车塑料制件等。
Wacker公司的 Genioplast Pellet S流动性改善剂适用于热塑性塑料。相对于以前的助剂,它允许其母粒加入更多的硅橡胶,同时还提高了基体树脂的抗磨损性能和冲击韧性。另一种Genioperl硅橡胶添加剂可以提高热塑性塑料和热固性塑料的低温韧性、抗磨损性和耐候性。它被制成颗粒状,既易于处理,又易于分解成交联硅橡胶的纳米级颗粒,并最终形成以硅橡胶颗粒为核的由热塑性塑料包围的核壳结构。这种核壳结构的产生可大大增加材料的韧性。目前,Genioperl已经被用于丙烯酸塑料以制作汽车的侧视镜和扰流器。此外,用Genioperl和耐热聚丙烯酸形成的核壳结构材料制成的环氧微电子密封物能够经受250℃~260℃的无铅焊接。
Wacker公司还在致力于开发用于热固性聚酯料的抗收缩剂PVAc (聚醋酸乙烯酯) ,商品名为Vinnapas。此外,可以给热固性聚酯带来更高强度和更强着色力的添加剂也有望在今年上市。
Degussa公司针对汽车方面的应用,特别推出了用于PBT的反应型冲击改性剂IM 2MD。这种丙烯酸改性剂由于含有反应性基团,可以与PBT形成化学键连接,不但可以改进相容性,还可增加韧性和流动性。 去年,Crompton公司推出了两种用于PP/EPDM热塑性硫化胶(TPVs)的EPDM,商品名分别为Royalene694和4697。它们具有大分子量,并且含有白色石蜡油,比以前的黑色EPDM有更好的抗凝胶性能,并且还适用于其他颜色。
PVC添加剂
Honeywell公司推出了一系列新型的润滑剂,专门用于PVC窗框、门框、栅栏和壁板的挤出。据称,它可以使PVC的挤出速度提高20%~40%。其中,RLX820和860专为锡稳定剂体系设计,RLX805和880专用于Ca/Zn稳定剂体系。这些润滑剂通过改善PVC的熔融粘度、熔融温度和热稳定性,使生产率得到提高。与其他的润滑剂相比,它们的成本更具竞争力。通过实验室和生产的测试结果表明,PVC热稳定剂的用量减少了20%~25%。
Tyrin7000和2500是DuPont Dow Elastomers公司生产的两种新型氯化聚乙烯(CPE)冲击改性剂。据称,应用这种改性剂可以加工更宽尺寸的PVC窗框。在PVC窗框、壁板、栅栏和专用水管的生产中,还可以降低成本。与其他CPE改性剂不同,Tyrin7000能够进行大批处理(可替代Tyrin6000),而Tyrin2500可以更快地熔化,并且密度较低。
DuPont Dow公司的一项新产品是Enlite,它是一种新型的、低密度的、氯含量很低的改性CPE弹性体,主要用于制造PVC窗框、壁板、管道和电联接器。通常,其使用量是3%~3.5%,比标准的CPEs的用量减少了17%。
BYK-Chemie公司推出了两种纳米氧化铝添加剂,可用于改善PVC地板上的抗紫外线面漆的耐划伤性能。其中,Nanobyk-3600是一种水基分散的氧化铝,而Nanobyk-3601是在三聚丙烯乙二醇二乙酸酯中分散的氧化铝。
回收PET的改性剂
日本的Kaneka公司推出了四种新型改性剂以用于改善回收PET的特性和加工性能。其中两种添加型冲击改性剂分别是Kane Ace M-400 丙烯酸型和M-600 MBS型。丙烯酸型主要用于改善其户外耐候性,而MBS型则用于提高生产效率。同时,它们也都可以用于其他工程塑料的增韧。
另两种反应型丙烯酸加工助剂分别是Kane Ace MP-20和MP-40。它们由于可以产生部分交联,能够提高回收PET的粘度。经过这种增粘的树脂完全可以像新料一样进行注塑、吹塑和挤塑而成为框架、管材、热压薄片和吹塑薄膜。当使用量在0.5~3 phr.时,MP-20用于不透明产品,而MP-40则用于透明产品,可注塑加工成90L容量的垃圾桶、托盘和椅子。需要注意的是,这些产品必须添加该公司的新型冲击改性剂以发挥其协同作用。据Kaneka公司介绍,提高熔化粘度可以使冲击改性剂分散得更好,并且提高其效力。
硅烷偶联剂与交联剂
Degussa公司的二氧化硅和硅烷事业部开发出了交联PE管道和电缆。他们添加了Dynaslan silfin63这种三组分硅烷体系以用于低压电缆的绝缘,再通过使用过氧化物以获得更快的交联速度。据称,采用这种工艺方法不会产生异味。
在硅烷偶联剂方面,Wacker-Chemie公司推出了Geniosil a-Silanes。该体系可用较短的亚甲基桥替代硅原子与功能基团之间的丙烯桥,从而极大地增加了填料的反应活性,使填料与树脂之间的结合力增大,机械性能得到了提高。虽然Geniosil a-silanes的价格相对高一些,但是它的用量较少,并且由于其高反应活性也使一些新的应用成为可能,例如制造不含异氰酸盐的聚氨酯。
2004年,Dow Corning公司在比利时的Seneffe建立了表面与界面方案全球研发中心 (SISC),以对该公司的三项核心技术进行研发。这三项核心技术是:粘着力(包括包覆成型时塑料与塑料的粘着)、填充料、增强填料及它们的改性。Dow Corning公司表示,他们将提供更完整的解决方案,即提供一种新型的复合材料或工艺,而不仅仅是硅烷。
|