今天為大家介紹一下填充塑料的化學性能。

填料對聚合物降解的影響

填料本身對聚合物大分子不産生降解、交聯等作用，但填料中的雜質有時會對聚合物産生不利的作用。例如，二氧化錳是強氧化劑，能與聚合物分子反應，導緻聚合物産生某種化學反應；氧化銅可使某些聚合物解聚，或阻止不飽和熱固性塑料産生聚合；釩的氧化物是許多有機反應及光化學反應的催化劑，還有一些雜質能與遊離酸或不飽和聚酯中的羧基起反應生成鹽，并出現顔色，二價或二價以上的重金屬離子，如Cu2 、Mn2 、Mn3 、Fe2 、Ni2 、Co2 等，會引發或加速聚丙烯的氧化降解。

另外，澱粉可以使某些塑料降解，配合其他光降解或生物降解技術，制成具有降解性的聚乙烯薄膜，用于各種包裝袋，廢棄後在一定時間内能夠降解，可以防止廢棄塑料造成的白色污染，有利于保護自然環境和土壤的生态平衡。

填充塑料的阻燃性

在塑料中加入填料或阻燃劑是塑料阻燃技術的主要内容。常用于塑料阻燃的材料如下。

1

無機填料

在塑料中填充碳酸鈣、滑石、高嶺土、雲母等填料，可以降低填充塑料的可燃性。無機填料的存在，減小了燃燒區域可燃物質的數量；在可燃的基體表面形成硬殼，起到減慢熱量傳遞的速度，隔絕空氣中氧與可燃基體的接觸。礦物填料與含鹵有機阻燃劑并用可顯著改善材料的阻燃性能。

2

氧化銻

氧化銻是常用的阻燃劑，與含鹵有機阻燃劑配合使用，具有良好的阻燃效果。其阻燃機理為:含鹵有機阻燃劑受熱分解，放出的鹵化氫和鹵元素會與氧化銻發生化學反應，生成三鹵化銻和氧鹵化銻。三鹵化銻與高聚物反應，産生碳的絕熱屏蔽層，減少可燃性氣體的生成，三鹵化銻分解時要吸收能量，改變燃燒的化學過程，達到抑制聚合物燃燒的作用。

所有塑料都可使用氧化銻阻燃。在聚乙烯中，使用12%的十溴聯苯醚和6%的氧化銻，阻燃聚乙烯的氧指數可達到27.0%。在聚丙烯中，使用十溴聯苯醚和氧化銻的質量分數分别為10%和5%時，阻燃聚丙烯的氧指數也可達到27.0%。聚氯乙烯本身就含有鹵族元素氯，僅使用氧化銻就可提高聚氯乙烯塑料的阻燃性，而不需加含鹵有機阻燃劑。所有塑料都可使用氧化銻阻燃。在聚乙烯中，使用12%的十溴聯苯醚和6%的氧化銻，阻燃聚乙烯的氧指數可達到27.0%。在聚丙烯中，使用十溴聯苯醚和氧化銻的質量分數分别為10%和5%時，阻燃聚丙烯的氧指數也可達到27.0%。聚氯乙烯本身就含有鹵族元素氯，僅使用氧化銻就可提高聚氯乙烯塑料的阻燃性，而不需加含鹵有機阻燃劑。

3

硼酸鋅

硼酸鋅與氫氧化鋁并用，對聚氯乙烯的阻燃十分有效。硼酸鋅配合氧化銻使用，阻燃效果優于氧化銻，并可減少燃燒時的發煙量，節約原材料成本。如聚氯乙烯100份、增塑劑50份時，填充硼酸鋅15份、氧化銻12份，此配方的聚氯乙烯材料氧指數可達到32%以上，并具有良好的成型加工性、力學和耐寒性能。

4

氫氧化鋁和氫氧化鎂

鎂、鋁氫氧化物是一種具有填充、阻燃、抑制煙霧三大功能的無機阻燃劑。氫氧化鋁和氫氧化鎂受熱後，分解成三氧化二鋁和氧化鎂不燃物，同時釋放出水，通過水來吸收燃燒區的熱能，起到塑料阻燃劑的作用。鎂、鋁氫氧化物作為塑料的阻燃劑，可以顯著降低阻燃塑料材料的發煙量。氫氧化鋁的熱分解溫度為200℃，超過200℃時則産生分解脫水，故不能在加工溫度超過200℃的熱塑性塑料中應用。氫氧化鎂的熱分解溫度為340℃，遠高于氫氧化鋁的熱分解溫度，也高于大多數熱塑性塑料的成型加工溫度，因此很适合在熱塑性塑料中應用。

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