潤滑劑TAF在改性工程塑料中的應用
發(fā)布日期：2015-08-18 00:00 來(lái)源：http://www.hdialog.com 點(diǎn)擊：
在改性工程塑料中，用途最廣，用量最大的是玻纖增強、阻燃增強和填充改性復合材料。如玻纖增強PA6和PA66、阻燃增強PBT、填充PP等等。這些改性工程塑料由于具有優(yōu)異的力學(xué)性能、電絕緣性、耐化學(xué)腐蝕性、耐侯性、易加工等諸多優(yōu)點(diǎn)，而廣泛用于汽車(chē)零部件，家電，電子，通訊，電腦等設備部件。
隨著(zhù)家電，電子，汽車(chē)產(chǎn)業(yè)不斷地發(fā)展及需要，對工程塑料的要求不僅僅是力學(xué)性能，用戶(hù)更注意材料的表觀(guān)性能、加工流動(dòng)性、產(chǎn)品性能的均一性。這也正是改性工程塑料界的一大課題。如玻纖增強尼龍表面粗糙，高填充PP的光潔度差等。針對這一難題，蘇州興泰國光化學(xué)助劑有限公司開(kāi)發(fā)了改性乙撐雙脂肪酸酰胺（TAF），經(jīng)國內改性工程塑料企業(yè)使用表明TAF對改善玻纖外露具有十分明顯的效果，提高了玻纖增強工程塑料的表面光潔度。而且隨著(zhù)產(chǎn)品性能的不斷改進(jìn)與用途的擴展，已形成了系列化產(chǎn)品，分別用于玻纖增強尼龍、玻纖增強PBT、填充PP、高填充色母粒、PC流動(dòng)改性等。
一. 潤滑劑TAF結構特征與作用機理：
潤滑劑TAF是以乙撐雙脂肪酸酰胺（EBS）為基料，在催化劑的作用下，含有極性基團的反應性單體與EBS反應形成BAB型共聚物。這種共聚物既保持了EBS的潤滑特性，又具有能與玻纖、無(wú)機填料表面部分極性基團相結合的極性基團結構。在玻纖增強或無(wú)機填充PA6、PA66、PBT等復合體系中，TAF在玻璃纖維、無(wú)機填料與基體樹(shù)脂之間形成了類(lèi)似錨固結點(diǎn)。改善了玻璃纖維、無(wú)機填料與基體樹(shù)脂的粘結狀態(tài)。進(jìn)而改善了玻璃纖維、無(wú)機填料在基體樹(shù)脂中的分散性。同時(shí)，潤滑劑TAF又具有潤滑特性，改進(jìn)復合材料的加工流動(dòng)性，提高復合材料的表面光潔度。
潤滑劑TAF系列產(chǎn)品的基本特性：
二. 潤滑劑TAF在工程塑料中的用途
如前所述：TAF系潤滑分散劑，具有優(yōu)異的耐熱性能，適合PA、PBT、PET、PP、PC等工程塑料改性與加工。業(yè)已證明，TAF在改性工程塑料中具有以下功能：
1、改善玻纖與基體樹(shù)脂的粘結性與分散性，有效防止玻纖外露現象。
2、改善阻燃劑在基體樹(shù)脂中的均勻分散。
3、改善無(wú)機填料或顏料在基體樹(shù)脂中的分散狀態(tài)。
4、改善復合材料的流動(dòng)性，減少機械磨損。
5、提高產(chǎn)品表面光潔度。
在工程塑料加工過(guò)程中，TAF在不同的組成體系有不同的應用效果。根據體系組成及制件外觀(guān)要求，可以采用單一的TAF，也可采用TAF與其他的潤滑分散劑共同使用，能收到理想的效果。我公司已根據樹(shù)脂特性開(kāi)發(fā)出一系列的產(chǎn)品。
主要用途有以下幾方面：
1、用于玻纖增強PA6、PA66、PA46，提高玻纖分散性及制品表面光潔度。
2、用于阻燃增強PA6、PA66，改善制品表面光潔度。
3、用于阻燃增強PBT、PET，改善制品表面光潔度。
4、用于阻燃PC、PC/ABS體系，提高阻燃劑的分散性和加工流動(dòng)性。
5、用于高溫色母分散劑，提高顏料在載體中的分散性和制件力學(xué)性能。
6、用于高溫填充復合材料體系，提高無(wú)機填充的用量與復合材料的加工流動(dòng)性。
三．潤滑劑TAF的應用實(shí)例：
1．在玻纖增強PA6、PA66中的應用。
?、僭诓＠w增強PA6、PA66中幾種不同潤滑劑的應用比較列于表—1表—2
表—1TAF與幾種潤滑劑在GFPA6、GFPA66體系中的應用比較：
從表1看出，TAF的潤滑、分散作用十分明顯。
TAF在玻纖增強PA66中還體現在產(chǎn)品力學(xué)性能的影響，
表—2TAF對GFPA66力學(xué)性能的影響
PA66+33%GF
測試目的：TAF在PA66中的使用效果
測試環(huán)境：23℃ 50%H
[1]使用EBS [2]使用TAF 加入量均為0.5%
以上測試結果表明TAF具有良好的熱穩定性與加工性，使用其做出的玻纖增強尼龍外觀(guān)光亮，無(wú)玻纖外露。流動(dòng)性與加工性?xún)?yōu)于EBS，減小螺桿磨損，降低電流，各項機械力學(xué)性能均優(yōu)于EBS。TAF在一定程度上提高了材料的力學(xué)性能。
② 造粒過(guò)程及工藝：將秤量好的樹(shù)脂、TAF及其他助劑經(jīng)混合后進(jìn)入同向雙螺桿擠出機中由第一個(gè)加料口加入，受熱熔融后的玻纖從第二個(gè)加料口引入，在螺桿旋動(dòng)下纖維連續地進(jìn)入料筒中，并剪斷成所需長(cháng)度，同時(shí)均勻地與熔融聚合物混合，通過(guò)排氣口排除揮發(fā)物，再從口膜擠出，經(jīng)冷卻、切粒、干燥，即得到增強粒料。
2.TAF在阻燃增強PA46體系中的應用
眾所周知，PA46是高熔點(diǎn)、耐高溫材料，PA46的熔點(diǎn)為285℃-290℃，玻纖增強阻燃PA46的熱變形溫度達280℃，其加工溫度太低時(shí)，材料塑化不良，制件表現出脆性、開(kāi)裂，而加工溫度過(guò)高，如超過(guò)300℃，會(huì )產(chǎn)生部分分解，從而導致材料力學(xué)性能下降，因此，潤滑劑的作用十分重要，，選用TAF作加工流動(dòng)改性劑，可適度降低PA46的加工溫度，提高其加工流動(dòng)性，并保持良好的力學(xué)性能；如表-3所示，TAF與硅酮具有同等效果，但TAF在使用成本上比硅酮更具競爭力。
表—3TAF與幾種潤滑劑在GFPA46體系中的應用比較：
4．潤滑劑TAF在PET色母料中的應用。3．TAF在阻燃增強PET中的應用：
阻燃增強PET作為電子接插件應用十分廣泛，這是由于PET具有優(yōu)良的加工流動(dòng)性，特別適合制造結構復雜的薄壁制件。阻燃增強PET接插件專(zhuān)用料要求材料具有極好的加工流動(dòng)性熔融指數在40g/10min以上。同時(shí)，對制件外觀(guān)光亮度要求極高。在加工過(guò)程中，要求材料具有優(yōu)異的脫膜性。否則，會(huì )出現由于壁薄容易被頂針頂穿或不易脫膜等問(wèn)題。因此，潤滑劑的應用尤為重要。
表—4 TAF與硅酮在阻燃增強PBT中的應用
①. 基本配方：
PET 30份
鈦白粉 60份
TAF 5-8份
②加工工藝：將秤量好的載體PET、鈦白粉、TAF及其他助劑倒入100L高速捏合機中高速混合20分鐘，混合均勻后出料，將物料加入∮45擠出機中進(jìn)行造粒。
加料段—180℃ 壓縮段—250℃ 均化段—280℃ 機頭—290℃。物料經(jīng)口膜成條通過(guò)冷卻，料條表面光滑，再經(jīng)切粒機切粒。
將PET母粒與PET按5：100比例混合，然后在XS-ZY-125注射機中成型∮10cm、厚3mm的塑料圓片，表面光亮，色澤分布均勻。
四．結果：
TAF作為耐高溫潤滑分散劑，在改性工程塑料中，能有效改善玻纖增強材料外觀(guān)質(zhì)量，提高復合材料的加工流動(dòng)性，與硅酮具有良好的性?xún)r(jià)比。因此，這種極性潤滑劑具有很好的應用前景。
1. 潤滑劑TAF主要應用于GF增強產(chǎn)品為主（阻燃增強、增韌增強、增強、阻燃產(chǎn)品）。具有提高產(chǎn)品MFR，防止玻纖外露，提高制品外觀(guān)，降低制品加工溫度，降低機械設備磨損的作用。較EBS、芥酸酰胺有更優(yōu)異的性能。
2. 潤滑劑TAF適用樹(shù)脂：PP、ABS、PA6 、PA66 、PBT 、PET 、PC 、AS、PPO等樹(shù)脂。
3. 潤滑劑TAF對樹(shù)脂色澤,透明度影響不大,適用于本色及染色增強產(chǎn)品.在增強染色中建議使用分散性較好的色粉或色母粒。對于加工溫度高（如300℃以上）及色澤要求特別高的工程塑料建議使用TAF-A。
4. 潤滑劑TAF是一種高溫色母料的分散劑，可用于滌綸纖維、色母生產(chǎn)、也可用于PP、ABS色母分散劑。
5. 潤滑劑TAF與各種偶聯(lián)劑配合用于塑料填充改性中能提高填充劑與基體樹(shù)脂的結合力，使制品的加工性更趨完善，各項機械性能綜合提高。如滑石粉改性PP用于汽車(chē)配件。
6. 潤滑劑TAF具有一定的爽滑性,可與油酸酰胺,芥酸酰胺復配使用,作為開(kāi)口劑或脫膜劑。
