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 一.如何降低塑料的成本？

1）概述

填充降低塑料的成本是指在樹(shù)脂中加入成本低廉的填料，或稱(chēng)為填充劑。常用的填料主要為天然礦物及工業(yè)廢渣等，此外還有木粉及果殼粉等有機(jī)填料及廢熱固性塑料粉等。填料是塑料助劑中應(yīng)用最廣泛，消耗量最大的一類(lèi)助劑。

2）無(wú)機(jī)填充的目的

對(duì)于熱塑性塑料，主要是降低成本；對(duì)于熱固性塑料是降低成本與改性兼而有之。填充除降低成本外，還可以改善制品的某些性能。普遍可以改善的有剛性、耐熱性（無(wú)機(jī)填料）、尺寸穩(wěn)定性、降低成型收縮率及抗蠕變性等；有的還可以改善絕緣性、阻燃性、消煙性及隔音性等。

3）常用填料

a.CaCO3類(lèi)填料

b.滑石粉填料

c.硅灰石填料

d.高嶺土填料

e.云母填料

f.硅藻土填料

4）配方設(shè)計(jì)要點(diǎn)

a.填料的吸油性

b.填料的吸樹(shù)脂性

鑒于填料具有上述兩種吸油性和吸樹(shù)脂性，在填充配方設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：

a.配方體系中含有液體助劑時(shí)，要選用吸油性小的填料。

b.配方體系中含有液體樹(shù)脂時(shí)，要選用吸樹(shù)脂性小的填料。

圖1：CaCO3填充母料

共混降低塑料的成本是指在高價(jià)位樹(shù)脂中混入低價(jià)位樹(shù)脂或廢舊塑料，以達(dá)到降低成本的目的的過(guò)程。與填充降低塑料的成本相比其成本下降幅度不十分大，但具有對(duì)其自身性能影響較小的優(yōu)點(diǎn)。

在所用樹(shù)脂中，價(jià)位相對(duì)低的樹(shù)脂主要為：PVC、LDPE、LLDPE、HDPE、PP及PS七種，所謂共混價(jià)廉樹(shù)脂即混入這些樹(shù)脂。

塑料添加纖維增強(qiáng)方法是一種最常用且有效的增強(qiáng)方法。

增強(qiáng)用纖維類(lèi)材料是塑料用最主要的增強(qiáng)材料，其用量可占整個(gè)增強(qiáng)材料的90%以上。

增強(qiáng)用纖維類(lèi)材料包括纖維和晶須兩大類(lèi)，具體品種主要有：

無(wú)機(jī)類(lèi)：如玻璃纖維、石棉纖維、碳纖維、晶須、石英纖維、石墨纖維及陶瓷纖維等；

有機(jī)類(lèi)：如PAN纖維、聚乙烯纖維、PA纖維、PC纖維、PVC纖維及聚酯纖維等；

金屬類(lèi)：如硼纖維及鋁、鈦、鈣等金屬晶須等。

圖2：玻纖增強(qiáng)PP材質(zhì)的保險(xiǎn)杠

在所有填料中，除有機(jī)填料外，大部分無(wú)機(jī)礦物填料都可明顯提高塑料的耐熱溫度。常用的耐熱填料有：碳酸鈣、滑石粉、硅灰石、云母、煅燒陶土、鋁礬土及石棉等。例如，云母的最高使用溫度可達(dá)1000攝氏度，是最有效的耐熱改性填料。

塑料的增強(qiáng)改變耐熱性效果比填充還要好，這主要是因?yàn)榇蟛糠掷w維的耐熱溫度十分高，熔點(diǎn)大都超過(guò)1500攝氏度。常用的耐熱纖維主要有：石棉纖維、玻璃纖維、碳纖維、晶須、聚酰胺纖維及丙烯酸酯纖維等

大多數(shù)塑料的阻燃性都不是十分好，衡量樹(shù)脂阻燃性的好與否，一般用如下指標(biāo)。

1）氧指數(shù)（OI）

2）美國(guó)UL標(biāo)準(zhǔn)（UL-94）

美國(guó)UL標(biāo)準(zhǔn)中測(cè)試方法為觀察塑料在直接接觸火源時(shí)的燃燒情況，并對(duì)其進(jìn)行耐燃性分析。

a、V-0級(jí)　離火后10s內(nèi)熄滅，并不引燃其下方30cm處藥棉

b、V-1級(jí)　離火后10—30s內(nèi)熄滅，并不引燃其下方30cm處藥棉

c、V-2級(jí)　離火后30s內(nèi)熄滅，但可引燃其下方30cm處藥棉

塑料添加阻燃配方中常用的組成為阻燃劑，它是一類(lèi)能夠阻止塑料引燃或抑制火焰?zhèn)鞑サ闹鷦?/span>

阻燃劑是塑料配方中常用的助劑，其消耗量?jī)H次于填料和增塑劑而成為塑料的第三大助劑品種。阻燃劑的種類(lèi)很多，目前已見(jiàn)報(bào)道的已達(dá)上千種，而且經(jīng)常使用的已達(dá)百余種。

比較常用的阻燃劑按其分子組成可分為：鹵系化合物、磷系化合物、氮系化合物、有機(jī)硅化合物及各類(lèi)無(wú)機(jī)物，如AI(OH)3、Mg(OH)2及Sb2O3等