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塑料助剂基础知识:稀 土 助 剂

发布日期:2023/2/16 17:03:26 访问次数:478

一、简介
稀土化合物作为一类性能奇特的物质,具有独特的光、电、磁以及界面效应、屏蔽
作用和化学活泼性等多种功能。目前,塑料用稀土类功能添加剂的研究已取得了不少成
效良好或前景诱人的研发成果。稀土化合物已成功地用作 PVC热稳定剂,利用稀土化
合物的荧光性质也已制成发光塑料,利用磁性稀土材料制成了磁性塑料,利用稀土化合
物的光转换性质制成了发光塑料等。高效、多功能塑料用稀土助剂以及具有特种功能的
稀土高分子材料的开发应用,必将成为我国高分子材料领域原始性技术创新、产品创新
的热点和亮点。
目前,我国塑料用稀土助剂的研究和应用还处于初级阶段,但稀土化合物用作高分
子材料助剂的工业化成果不断推出,已使我国塑料用稀土助剂的研究和应用处于国际领
先水平。
发展塑料用稀土助剂不仅可实现我国塑料助剂的高技术化,促进通用塑料的高性能
化,为我国开发新型高分子材料,提高现有高分子材料的使用性能和使用价值开拓一条
新的途径,对带动我国稀土工业的发展、促进山区经济建设有深刻的影响和推动作用,
主要表现在以下几方面:
1)塑料用稀土助剂用作 PVC热稳定剂,对于稳定剂产品结构的调整,促进稳定剂
向无毒、高效、环保发展以及提升我国 PVC建材的绿色化和使用性能做出贡献。
2)塑料用稀土助剂作为聚烯烃的新型改性剂,可提高聚烯烃的使用性能或改善其
加工性,从而提升使用价值,为实现通用树脂的高性能化、工程化开辟了一条新路。
3)塑料用稀土助剂作为塑料填充改性的原料———无机粉体新型表面处理剂,可提
高无机粉体与基础树脂的相容性,使填充改性材料的多种性能发生质的飞跃,大幅度提
升附加值,“点石成金”。这不仅对发展无机刚性粒子增韧高分子材料有贡献,而且对
我国无机粉体传统产业的提升和高附加值产品的发展有积极的推动作用。
4)塑料用稀土助剂用作加工助剂和高效润滑剂的开发,可促进我国塑料加工工艺
高速化。
5)塑料用稀土助剂在合成树脂、塑料增塑剂的合成过程中用作催化剂或添加剂,
可提高产品质量,降低成本,带动合成工业的发展。
6)采用塑料用稀土助剂,可制成特殊工程塑料和功能材料,提升国际市场竞争
力。
二、主要品种与特性
1.WOT系列无机粉体稀土多功能表面改性剂
性质 白 色 粉 末,软 化 点 92~100℃,粘 度 (130℃) ≤995mPa· s,挥 发 分
(105℃,4h)≤2.5%,金属氧化物含量≥8.0%。
用法及应用特点 本系列产品是根据无机刚性粒子增韧机理和多向配位原理研究开
发的一种配位型无机粉体表面处理剂,用于处理碳酸钙、硫酸钡、蒙脱土、氢氧化镁、
氢氧化铝、云母、滑石粉等无机粉体,可显著改善无机粉体在聚烯烃等高聚物基体中的
浸润性和分散性,并在无机粉体与高聚物基体中产生一定的界面作用和界面层,增强无
机粉体与基体树脂的结合力,提高无机粉体/高聚物复合体系的力学性能,特别是冲击
性能。
该系列产品还能改善无机粉体-高聚物复合体系的流变性能,提高制品的表面光泽,
在聚丙烯基材料中还具有晶型改质剂的功效,是一种多功能的无机粉体表面改性剂。
该系列产品具有下述应用特点:显著改善无机粉体在聚烯烃等高聚物基体中的浸润
性和分散性,增加无机粉体的加入量;提高复合体系的力学性能;改善复合体系的加工
流动性,对高填充体系和 LLDPE体系的效果更加显著;提高塑料制品的表面光泽,改
变 PP的晶型结构,从而显著提高 PP基材的力学性能,特别是冲击性能和热性能。
2.XL-955稀土铝酸酯偶联剂
性质 熔融温度 <5.0℃,熔化时间≥95min,挥发分 <0.5%,降黏幅度≥98%,
热分解温度≥250℃。
用法及应用特点 本品适用于多种无机填料或颜料及各类树脂的表面活化改性处
理。
3.RE-120稀土稳定剂
性质 淡黄色油状透明液体。酸值 <10mgKOH/g,水分 <0.5%,色度 (Pt/Co) <
200号。
用法及应用特点 本品为聚氯乙烯新型热稳定剂,0.4份 RE-120可代替 25份液体
Ba/Zn或液体 Ca/Zn。本品因效能高,用量少,使配方成本显著降低,制品毒性亦大大
改善。本品的热稳定效率是一般铅盐复合稳定剂的 2~8倍,可应用于层压板、挤出板
材、管材、鞋底料等。
4.稀土复合稳定剂
性质 白色或微黄色粉末,无臭。稀土金属总含量 >10%,水分 <2%,细度 >200
目。
用法及应用特点 本品为聚氯乙烯新型热稳定剂,具有优良的初期、长期热稳定性
和透明性,无污染,与树脂的相容性、分散性、压析性优良,加工性、润滑性好。因本
品综合性能优良,适用于不同加工方法、不同用途的聚氯乙烯软、硬制品。
5.硬脂酸稀土/锌复合稳定剂
性质 粉末状。熔点 >112℃,细度 (通过 0.075mm筛) >95%,氧化稀土总量 >
15%,锌含量 >1.5%,水分 <2.0%,游离酸 <1.5%。
用法及应用特点 本品为聚氯乙烯热稳定剂,适用于聚氯乙烯软质、硬质的透明与
不透明制品,如线槽、型材、中空透明矿泉水瓶、塑料鞋、硬质管材、管件等。本品可
替代镉盐、钡盐稳定剂,也可在某些产品中替代铅盐 、有机锡稳定剂。
6.REC-LSS稀土多功能复合稳定剂
用法及应用特点 使用本品制造的塑料制品具有优越的耐热、耐光及耐候性,优异
的电绝缘性能,高分散性,低析出性,高的偶联、增韧及促进熔融作用,可加大填充剂
用量,提高加工性,降低能耗,提高产品质量及产量,降低产品综合成本,提高发泡倍
率,令产品泡孔细度均匀稳定、易粘贴、印刷性高,主要用于电缆料、电线制品、耐硫
化人造革、泡沫人造革、着色填充薄膜、药品器皿、管道、输送带等软制品。
7.REC-LSR稀土多功能复合稳定剂
用法及应用特点 使用本品制造的塑料制品具有优异的热稳定性、光稳定性、耐候
性,不产生硫化污染,可提高产品的力学性能及表观质量,主要用于门窗型材、管材、
装饰板材等硬制品。该产品具有下述优点:具有独特的偶联、增韧作用,可加大填充剂
用量,降低产品成本;兼具润滑性和加工性,促进物料熔融,提高塑化度和塑化程度;
减少润滑剂用量,简化配方,并使加工工艺范围变宽,操作简便;优异的焊接性能,高
焊角强度,提高后加工的质量;无粘附,无腐蚀,脱模性能好,清模周期成倍延长;能
给予着色型材、管材高的色泽鲜艳度,提高饱和度、牢固度及持久性。
8.REC-LST稀土多功能复合稳定剂
用法及应用特点 使用本品制造的塑料制品具有优异的热稳定性、抗氧化性、耐候
性,无硫化污染,高维卡软化点,透明性优于有机锡类稳定剂。本品可提高着色制品的
鲜艳度、色饱和度及持久性,具有优异的润滑性及加工性,兼具增韧、促进熔融作用,
能提高制品的力学性能,主要用于软、硬质透明制品。
9.XW 稀土稳定剂
性质 白色滑腻感粉末。熔点 100~110℃,水分含量≤3%,细度 (孔径 0.9mm)
≥98%。不溶于水,溶于乙醇和三氯甲烷。
用法及应用特点 本品是由稀土和脂肪酸等合成的新型 PVC稳定剂,配伍性好,
用于硬质、半硬质及软质 PVC的加工,尤其用于压延、注塑、吹塑等 PVC制品热稳定
性能好,协同配伍好,可降低成本,提高制品耐候性。本品能等量代替有机锡类稳定
剂,推荐用量 0.3~1份 (phr)。
10.稀土钙锌热稳定剂
性质 技术指标见表 4-31。
表 4-31 稀土钙锌热稳定剂的性能指标
项 目
WWP-A
WWP-C
WWP-11
WWP-1
外观
白色或微黄色粉末、粒状
金属氧化物含量 (%)
7
7
6
7
挥发分 (%)
2.0
2.0
2.0
2.0
用法及应用特点 该系列产品是通过独特的合成调优技术,由钙、锌、稀土等多种
元素有机功能化合物和高效协效剂复合而成,适用于 PVC制品。
产品型号及适用范围见表 4-32。
表 4-32 稀土钙锌热稳定剂的产品型号及适用范围
型 号
适用范围
推荐用量/份 (phr)
WWP-A
注塑专用
4.0~6.0
WWP-C
透明及非透明硬制品
3.0~4.0
WWP-11
透明软、硬制品
2.0~4.0
WWP-1
电线、电缆及其他软制品
2.0~5.0
产品具有如下应用特点:
1)具有优异的热稳定性、润滑性、耐候性。
2)无毒、无臭、无铅污染、安全卫生,利于环境保护。
3)与 PVC混配料的分散性、相容性、配伍协效性好,无硫化污染,制品透明度
高,电绝缘性好。
4)无析出,成型加工性好,促进熔融,提高 PVC熔体强度。
5)挤出速率高,特别适用于高速挤塑加工。
11.WBT系列聚烯烃无机增韧改性剂
性质 密度 2.68~2.75g/cm3 ,挥发分≤0.3%,pH值 7~9,白度≥90。
用法及应用特点 该系列产品是一种新型功能性改性助剂,用于聚烯烃,加入量为
10~120份 (phr)树脂。该系列产品是以纳微尺度的无机粉体粒子如碳酸钙、硫酸钡
等为基料,采用新型多维配位型改性剂为表面处理剂,通过独特的配位包裹处理技术制
成的增韧补强改性剂。该系列产品改变了无机粒子表面性能,改善了无机粒子在高聚物
基体中的浸润性和分散性,并在无机粒子和基体之间产生了界面作用,提高与基体的结合
力。在聚丙烯加工成型过程中,该系列产品能改变聚丙烯的结晶形态,明显地提高聚丙烯
改性材料的韧性、加工流动性、刚性、模量、耐热及尺寸稳定性,有效降低物料成本。
该系列产品应用特点为:①与聚烯烃基体树脂相容性好,能够均匀分散,提高材料
韧性的同时提高材料的刚性、耐热性及尺寸稳定性等。②可降低聚烯烃复合物的熔体粘
度,改善加工流动性能,节能降耗。③综合性能优于一般偶联剂处理的产品,能够实现
高填充,改善制品的力学性能。
12.稀土类晶型改性剂
性质 白色粉体。密度约 1.1g/cm2 ,金属氧化物含量 >3.0%,挥发分 (105℃,
2h)≤1.5%。
用法及应用特点 本系列产品是新型 β晶型成核剂,β晶型转化率达 95%以上。
该品在明显改善聚丙烯树脂韧性和热变形温度的同时,不降低其他力学性能。加入少量
该系列产品,可明显改善聚丙烯材料的韧性和其他性能。该系列产品可制成母料加入,
也可以直接与 PP掺混使用。该系列产品在聚丙烯的多次加工过程中结构和性能稳定,
不影响成核效果。推荐用量:按质量份 (phr)PP计,添加量 0.05% ~0.5%,最佳用
量 0.1% ~0.3%。
13.WMH改质剂
性质 产品技术指标见表 4-33。
表 4-33 WMH改质剂的技术指标
项 目
指 标
WMH-2A
WMH-2B
WMH-2C
密度/(g/cm3)
≤2.45
2.60
挥发度 (105℃,4h)(%)
≤1.5
≤1.0
pH值
7.0~9.0
8.0~9.0
过筛率
(通过 0.075mm筛)(%)
≥95.0
(通过 0.25mm筛)(%)
≥98.0
白度 (%)
≥90
≥85
≥90
用法及应用特点 本品是以微细化的无机粉体粒子碳酸钙、硫酸钡等为基料,采用
特殊表面处理剂,通过独特的表面化学包裹处理技术制成的增韧增刚改性剂。本品是
PVC高分子材料用的一种无机刚性粒子增韧剂。使用时,厂家原生产配方组成及填充体
系不变,一般制品可加入本产品 10~20份 (phr)树脂,高档制品加入本产品 3~5份
(phr)树脂,加入方法与 CaCO3填充料相同,无需改变原生产工艺条件,厂家可根据
自身要求进行调整。
该产品改善了无机粒子在高聚物基体中的浸润性和分散性,表现出明显的无机粒子
增韧效果,使 PVC复合体系具有较均衡的韧性和强度。能够实现高填充,提高制品的
力学性能和表面光泽,降低生产成本。
本品具有如下应用特点:
1)与 PVC树脂相容性好,能够充分均匀分散,提高材料韧性的同时,提高其刚
性、耐热性及尺寸稳定性等性能。
2)可降低 PVC复合物熔融粘度,改善加工流动性能。
3)综合性能优于一般偶联剂处理的产品,能够实现高填充,改善制品的力学性

能,降低生产成本。


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