TAS2A助剂产品特点和应用.docx
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TAS2A助剂产品特点和应用
TAS-2A产品特点
孙寅 2011-3
1.TAS-2A在色母中(ABS、PS、PP、PE、PVC色母),对高填充颜料分散性尤为突出。
2.TAS-2A在填充滑石粉体系中可起到一定相容剂作用。
减少偶联剂的加量一半或可以不加。
在高光泽PP中效果尤佳。
3.TAS-2A在阻燃高填充体系具有优势,在溴系、Al(OH)3、Mg(OH)2.阻燃体系中提高熔指效果明显。
4.丙纶、锦纶纺丝用色母性能优异.减少换网时间。
不易断丝。
a.加工性能优于其他分散剂。
b.高效性:
低30%~40%的加量可达到同等分散剂的效果。
c.光泽度高。
相对应产品:
科莱恩.PE-520.
巴斯夫A蜡.
三井A蜡.
花王EBS
用途:
1.丙纶纺丝,无纺布用色母.高填充、难分散颜料用色母。
2.PP等滑石粉填充改性CaCO3.改性效果也相当突出。
汽车内饰件及汽车保险杠,如通用,大众,雪铁龙,奇瑞等汽车厂家的造粒配套厂家大都是我公司的客户。
3.ABS、PS、PP等阻燃、铝塑板行业.家电行业。
海尔,海信,长虹,新飞,格力等家电厂家的造粒配套客户很多。
4.木塑行业用分散剂,提高流动性,增加光亮度,加量0.5%
丙纶无纺布色母基本配方:
PP载体树脂
33份(MFR20g/10min~24g/10min)
炭黑
33份
PE蜡
25~30份
TAS-2A
3~5份
降温母料
少量
将PP树脂、炭黑、PE蜡放入高速捏合锅中混合,待温度升到100后加入TAS-2A,混合5min~7min后放料,进入挤出机造粒,料条光滑均匀。
将丙纶和丙纶母料按100:
3比例纺丝,丙纶丝粗细均匀、光泽很好。
加量为分散剂的重量百分比=颜料比表面积(m2/g)/5
分散剂的参考用量为:
TAS-2A/颜料的重量百分比。
有机颜料中:
8~15%
无机颜料中:
1~8%(透明氧化铁颜料中:
7~15%)
一般碳黑中:
10~40%
高表面碳黑中:
40~100%
光亮分散润滑剂TAS-2A在ABS阻燃母料、色母料中的应用
孙寅2010-5
一、TAS-2A在ABS阻燃母料中的应用实例:
1.基本配方
ABS(757) 20份
十溴联苯醚 50份
Sb2O3 25 份
TAS-2A 4 份
硬脂酸镁 1 份
2.加工过程:
将配方称量好的载体树脂ABS与阻燃剂在高速捏合机中混合20分钟,当料温升至70℃时加入TAS-2A和硬脂酸镁,使阻燃剂与载体ABS混合均匀,即可出料,冷却后进入挤出机造粒,温度190℃。
3.结论:
①提高了母粒的成型加工性。
ABS树脂的MFR本身就很低(如ABS757的MFR为1~4),加入阻燃剂后其MFR更低,随着阻燃剂加量的增加,ABS阻燃母料加工成型变得尤为困难,加入TAS-2A后,其成型加工性得到明显的改善,当TAS-2A加入5份时(硬脂酸镁不加),阻燃剂加量可达到80份。
②改善ABS阻燃母料的加工流动性
随着TAS-2A的加入,ABS阻燃母料加工流动性得到了明显的改善。
将基本配方中的ABS阻燃母料按GB3682-83 标准进行熔体流动速率测试(温度为200℃,负荷为5000g)MFR为2~4g/min。
③提高ABS制品的外观光洁度。
将ABS和ABS阻燃母料按3:
1混合后注塑成型,制品表面光亮平整。
④不影响或适当提高ABS阻燃制品的一些力学性能。
二、TAS-2A在ABS色母料中的应用实例:
1.基本配方
颜料加量
TAS-2A加量
熔融指数MFR
ABS白色母
60份
5-8份
13.5g/mint=200℃p=5000g
ABS灰色母
60份
5-8份
23.5g/mint=200℃p=5000g
2.加工过程:
将配方称量好的载体树脂ABS与颜料在高速捏合机中混合20分钟,当料温升至70℃时加入TAS-2A,使颜料与载体ABS混合均匀,即可出料(出料温度100~110℃),冷却后进入挤出机造粒。
3.结论:
①提高了母粒的成型加工性。
ABS色母料在加入TAS-2A后,其成型加工性得到明显的改善,当TAS-2A加入8份时,颜料加量可达到80份。
②改善ABS色母料的加工流动性
随着TAS-2A的加入,ABS色母料加工流动性得到了明显的改善。
将基本配方中的ABS色母料按GB3682-83 标准进行熔体流动速率测试(温度为200℃,负荷为5000g)MFR得到明显提高。
③对一些难分散的颜料效果尤为明显。
例如炭黑、酞箐系列颜料中,用TAS-2A进行分散,对比EBS、进口聚乙烯蜡有明显优势。
④提高ABS制品的外观光洁度。
将ABS和ABS色母料按100:
5混合后注塑成型,制品表面光亮平整,色泽均匀。
⑤不影响或适当提高ABS染色制品的一些力学性能。
TAS-2A分散剂在塑料加工中应用研究
江苏技术师范学院化学化工学院 周健
苏州兴泰国光化学助剂有限公司 孙寅
摘要:
TAS-2A分散剂是一种新型的塑料加工助剂,其在塑料加工中具有高效的润滑、光亮和分散作用。
本研究采用该助剂用于功能母粒、无机高填充改性塑料的生产。
研究结果表明:
TAS-2A分散剂能改善塑料色母粒的成型加工性和色母粒的分散性,提高高填充改性塑料的成型加工性和力学性能。
关键词:
分散剂,光亮度,润滑性,相溶性
StudyonTAS-2ADispersantAppliedinPlasticsProcess
ZhouJian1 SunYin2
(1.TheschoolofChemistryandChemicalEngineering,JiangsuTeachersUniversityofTechnology,Changzhou213001,JiangsuProvince,China;2.XingtaiGuoguangChemicalAgentCo.Lit.,SuZhou215132,JiangsuProvince,China)
Abstract:
TAS-2Adispersantisthenewkindofplasticsprocessagent.Ithashigheffectivelubricity,brightnessanddispersionabilityinplasticsprocess.Thisagentwasusedformanufactureoffunctionmasterbatchandinorganichighfilledplastics.TheresearchresultshaveshownthatTAS-2Adispersantcouldimprovemoldingprocessabilityanddispersionabilityofplasticscolormasterbatch,andadvancemoldingprocessabilityandmechanicspropertyofinorganichighfilledplastics.
Keys:
dispersant,brightness, lubricity,dissolvingability
随着塑料加工业的不断发展,塑料功能母粒(色母粒、阻燃母粒、抗静电母粒)应用日趋广泛,各种高填充改性塑料的需要越来越多。
因此,提高色母粒的品质(分散性、成型加工性)和提高高填充改性塑料加工性和力学性能非常重要。
TAS-2A助剂是一种新型的塑料加工助剂,与聚乙烯腊、EBS等分散剂相比,具有明显的分散效率高、加工流动性高、热稳定性好、产品表面光泽好使用方便等特点。
现大量被用于高档功能母粒、改性塑料的生产和加工。
其性能与达到进口同类产品的性能,但价格只有进口产品的三分之二。
1.实验过程
1.1基本原料
TAS-2A分散剂,苏州兴泰国光化学助剂有限公司;ABS(757),台湾奇美;钛白粉(TiO2,902),美国杜邦;低密度聚乙烯LDPE(1C7A),北京燕山石化;聚丙烯(PP,F401),扬子石化;PP-R管材专用料:
RP-2400(本色),大韩油化工业株式会社;RA130E(灰色) 北欧化工。
1.2基本设备
TSE-57双螺杆挤出机一台,南京瑞华机械电子有限公司;200L高速捏合机一台,阜新塑机厂;BOLE125/80A-1注射机一台,宁波天马塑机厂;MZ-2054简支梁冲击试验机一台,江都市明珠实验机械厂;WQB-500B型拉力试验机一台,江都市明珠实验机械厂;分光仪3600D一台,日本美能达;XR-400型熔体流动测定仪一台,吉林大学科教仪器厂,高分辨光学显微镜E600型,日本尼康公司。
1.3 TAS-2A助剂的基本分子结构和性质
分散剂TAS—2A为新型改性塑料润滑剂,它是在国产N,N-亚乙基双硬脂酰胺(又称EBS)基础上发展起来的,其分子式为:
RCONXCH2-CH2NXCOR
式中:
X为高级脂肪酸根;R为高级烷烃。
从TAS-2A分散剂分子结构可以看出,由于酯基(RCOO-)极性基团和酯基(RCOO-)中的烷基的非极性基团引入,使得TAS-2A分散剂的分子极性相对适中,具有一定的表面活性作用,使其既可用于ABS、PVC等极性塑料,又可以用于PE、PP等非极性材料,它在塑料加工过程中既可作为润滑剂又能作为分散剂[1]。
TAS-2A的基本性质是熔点为65℃,闪点275℃,热失重:
250℃时≤1.8;300℃时≤4.8(wt%),不溶于水,乙醇,丙酮,四氯化碳等溶剂,但溶于热的卤代烃,耐酸,碱,无毒。
1.4功能母粒的制备工艺
(1)PP-R管材料专用色母粒制造
基本配方:
载体LDPE,25~30份;TAS-2A分散剂,2~5份;颜料,30~70份;抗氧剂,适量。
将按配方称量好的载体与颜料、分散剂、抗氧剂按一定次序倒入高速捏合机中进行高速混合约20min,通过高速捏合机产生的摩擦热使PE发粘、TAS-2A分散剂在剪切热的作用化熔化,使颜料均匀地粘附在载体上,出料温度约100℃。
然后用TSE-57双螺杆挤出机进行挤出,挤出条料经水槽冷却、空气冷却、引入切粒机切粒、包装。
挤出造粒温度:
Ⅰ区,90~120℃;Ⅱ区,120~130℃;Ⅲ区,130~140℃;Ⅳ区,140~150℃。
机头:
130℃。
(2)ABS白色色母料的制造
基本配方:
ABS,30—35份;钛白粉,60-70份;TAS-2A分散剂,7-10份。
将配方称量好的载体树脂ABS与钛白粉在高速捏合锅中混合20分钟,当料温升到90℃时将TAS-2A加入,使钛白粉均匀地黏附在载体表面,即可出料,冷却。
用TSE-57双螺杆挤出机进行挤出,挤出条料经空气冷却、引入切粒机切粒、包装。
挤出造粒温度:
Ⅰ区,120~140℃;Ⅱ区,160~180℃;Ⅲ区,180~190℃;Ⅳ区,190~200℃;机头,190℃。
(3)PE珠光母粒的制备
基本配方:
LDPE,56份;珠光粉,38份;TAS-2A分散剂,6份。
将按配方称量好的载体树脂LDPE、TAS-2A分散剂一起倒入高速混合机中高速混合5-7分钟,再将珠光粉倒入混合3~4分钟。
注意避免珠光粉加热时间过长,破坏珠光效果。
出料冷却后,用TSE-57双螺杆挤出机进行挤出,挤出条料经水槽冷却、空气冷却、引入切粒机切粒、包装。
挤出造粒温度:
Ⅰ区,90~120℃;Ⅱ区,120~130℃;Ⅲ区,130~140℃;Ⅳ区,140~150℃。
机头:
130℃。
(4)PP阻燃母料的制造
基本配方:
LDPE,15-20份;PP,10-8份;TAS-2A分散剂,4-5份;阻燃剂(十溴联苯醚与Sb2O3混合物),50-60份。
将按配方称量好的载体树脂LDPE、PP,TAS-2A分散剂和阻燃剂一起放在高速捏合机内混合20分钟,当料温升到95℃-100℃时,TAS-2A分散剂被高速剪切热完全熔化,阻燃剂均匀地黏附在载体表面,即可出料,然后用TSE-57双螺杆挤出机进行挤出,挤出条料经水槽冷却、空气冷却、引入切粒机切粒、包装。
挤出造粒温度:
Ⅰ区,90~120℃;Ⅱ区,120~130℃;Ⅲ区,130~140℃;Ⅳ区,140~150℃,机头:
130℃。
1.5高填充改性PP塑料的制备工艺
TAS-2A分散剂可作为表面活性剂对填充料进行表面处理,以改善无机填料与有机高分子材料的界面结合力,提高无机填充改性塑料的力学性能、成型加工性能和制品的表面光泽。
以高光泽无机填充共混聚丙烯改性塑料为例:
基本配方:
PP,100份;载体树脂,5份;抗氧剂1010,0.1份;抗氧剂168,0.1份;降温母料,3份;钛白粉,3份;滑石粉,40份;成核剂,微量;TAS-2A分散剂,1-1.5%
将按配方称量好的各种物料放入高速混合机中进行高速混合20分钟,出料冷却后用双螺杆挤出机造粒。
物料经双螺杆挤出机熔融塑化挤出,经水槽、空气冷却,引入切粒机切粒包装。
挤出造粒温度:
Ⅰ区,120~140℃;Ⅱ区,160~180℃;Ⅲ区,180~200℃;Ⅳ区,200~210℃。
机头:
200℃。
2.结果与讨论
2.1PP-R管材料专用色母粒的应用性能
本研究制备了四种颜色的PP-R管材料专用色母粒,分别与本色PP-R专用料RP-2400进行混合,观察其力学性能、总色差与进口灰色PP-R专用料RA130E(灰色)力学性能、总色差的比较。
物料配比见表一,力学性能和总色差结果见表二。
表1 试样配方
Tab1Thesampleformulation
编号
配方
123456
纯RP130E(灰色)纯RP2400(本色)RP2400∶白色母粒=100∶2RP2400∶灰色母粒=100∶2RP2400∶蓝色母粒=100∶2RP2400∶橘黄色母粒=100∶2
表2 PP-R专用料综合性能
Tab2 ThesynthesispropertyusedPP-Rexpertmaterial
编号性能
1
2
3
4
5
6
测试方法
拉伸强度MPa断裂伸长率%弯曲强度MPa缺口冲击强度kJ/m2熔体流动速率MFR/g/10min耐热性总色差ΔE耐候性总色差ΔE
21.725434.016.30.250.191.81
24.922036.615.70.25
24.925435.915.20.251.361.60
25.122036.915.90.260.471.73
24.024236.015.00.262.506.56
24.325436.015.20.261.514.61
GB1040-79GB1040-79GB9341-88GB1043-79GB3682-83GB250GB250
由表2可见,TAS-2A分散剂用于PP-R管材专用色母粒生产后,对色母粒在PP-R管材中的使用不会产生不利影响,对材料的力学性能有所提高。
2.2 ABS、PE珠光母粒的基本性能
TAS-2A分散剂用于ABS白色母粒和PE珠光母粒制造,得到的色母粒的性能见表3。
表3 ABS白色母粒和PE珠光母粒性能
Tab3ThepropertyofABSwhitemasterbatchandPEpearlmasterbatch
性能指标
ABS白色母粒
PE珠光母
熔体流动速率MFR/g/10min粒料外观
13.5表面光洁
6表面光洁
注:
ABS白色母粒MFR测定条件:
温度230℃,负载5000g;PE珠光母粒MFR测定条件:
温度190℃,负载2160g。
由表3可见,TAS-2A分散剂在色母粒的制造中,能得到流动性较高的色母粒,有利于色母粒在基料中的均匀分散。
因此TAS-2A分散剂可用于要求流动性高的色母粒生产。
如流延色母粒、大型、结构复杂注射制品生产使用的色母粒制造。
2.3 PP阻燃母粒的基本性能
PP阻燃母粒按GB3682-83标准进行熔体流动速率测试,测试温度;190℃,负荷:
2160g;测得MFR18(g/10min)。
将PP:
PP阻燃母粒以9:
1配方混合后注射成型,其样品表面光亮,色泽均匀,无条纹。
按GB2460-80标准测试,其氧指数达到27。
2.4 高填充改性PP塑料的基本性能
本研究做了两组实验,一组改性PP不加TAS-2A分散剂,另一组填加1.5%(重量百分比)TAS-2A分散剂,比较两组材料的性能,见表4。
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