树脂是钙塑材料的基础,钙塑材料显示了树脂的基本性能,填料只起到改性作用。能够用作钙塑材料原料的树脂品种甚多,以聚乙烯和聚丙烯树脂最为合适。
各种树诣都具有一定的特性,一般可限据钙塑料材料的不同使用要求,来选择合适的树脂,图1列出碳酸钙填料与不同树指以相同配比制成的钙塑材料的部分性能。
填料对钙塑材料的性能影响很大,一般应满足一定的要求。用作钙塑材料的填料,除碳酸钙等无机钙盐外,还有滑石粉、石英粉、石棉粉、云母粉,立德粉、陶土、高岭土、硅藻土、菱苦土、二氧化硅、二氧化钛(钛白粉)、氢氧化铝、氧化铁、硫酸钡、硫酸污泥、粉煤夹、炭黑,甚至一部分有机填料,如木屑、纸浆废渣等,也开始被人们所应用。
各种填料都具有一定的特性,一般也可根据钙塑材料的不同需要来选择。同时还要充分注意利用本地区的资源和工业废料。在一般情况下,滑石粉制成的钙塑材料刚性较好,碳酸钙制成的钙塑材料韧性较好。
钙塑材料的原料除树脂和填料外,有时还需添加一些其他助剂。这些助剂用量虽少,但对改善其加工性能和材料性能以及延长制品的使用寿命均能起到重要作用,往往还是不可缺少的。
1、润滑剂
加入润滑剂的目的是改善钙塑材料的加工性能、按其作用,可分为外润滑剂和内润利。外润滑剂一般与钙塑材料的相溶性较差,六加工过程中,用以防止呈熔融状态的物料粘在加工设备或模具上,内润滑剂一般与钙塑材料乩相溶性较好,在材料内部,增加材料的流动性,以降低内部摩擦,防止发生过热。常用的润滑剂有硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸钡。硬脂酸是内润剂,硬脂酸锌、硬脂酸钡是外润滑剂。润滑剂的用量一般宜控制在占材料总重量的1~3%左右,最好是两种润滑剂混合使用。如果用量过多,则在混炼时会产生“打滑”,影响混炼塑化效果。
2、抗氧剂
加入抗氧剂的目的是防止材料在高温加工过程中和在长期使用过程中,由于氧故作用产生降解(所谓降解,在有机化学中,通常指有机化合物分子中碳原子数目减少的过程,随之,化合物的分子量也降低。在高分子化学中,常指在化学或物理作用下高聚物分子的聚合度降低的过程。它会引起机械性能的改变,如弹性消失、强度降低,粘性增加等)而使制品老化。抗氧剂可分为主抗氧剂和辅助抗氧剂两种。
3、紫外线吸收剂
紫外线吸收剂系一种能高度吸收日光中的紫外部分,抑制材料光老化的助剂。它能防止由于紫外线作用而弓I起树脂降解,使钙塑材料面层填料因失去树脂“粘结剂”,而成为松散的细粉,从而失去使用价值。
紫外线吸收剂的用量一般约占材料总重量的0.05~0.3%,而且还应和抗氧剂同时使用。
4、增韧剂
由于填料用量的增加,钙塑材料的韧性大大下降,通常在材料中添加增韧剂来提高的韧性。常用的增韧剂有丁腈橡胶、丁基橡胶、乙丙橡胶等合成橡胶,还有聚异丁烯、氯化聚乙烯及乙烯-醋酸乙烯酯共聚体等。共用量一般为材料总重量的3~10%。