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7月9日,由DT-高分子在线组织的塑料改性工程师培训系列第一期培训课程:塑料配方设计技能提高班成功在宁波新材料众创空间举办。本次培训班邀请到的培训老师是有24年一线塑料改性经验的杜华工程师。柏力开米复合塑料(昆山)有限公司,佳易容相容剂江苏有限公司,无锡会通轻质材料股份有限公司,浙江金立达新材料科技股份有限公司,绵阳鸿琪新材料科技有限公司,清远市普塞呋磷化学有限公司,瓦克化学(中国)有限公司等7家单位共11名学员参加。
杜工1992年毕业于青岛化工学院(现青岛科技大学)塑料专业,一直从事塑料改性的工作。杜工的培训课程没有深奥、艰涩的理论,只有多年的经验总结;没有教会徒弟、饿死师傅的担忧,只有倾囊相授的坦率和直接。
本期培训课程,杜工从一些基本的高分子材料概念讲起,介绍了原料、助剂、填料等基础知识,也传授了如何判断购买的原料、助剂真假,分享了某些具体原料和助剂不同厂家、牌号之间的区别、优劣等多年工作经验总结。比如POE弹性体在增韧PP中的添加量一般在5-15%之间,高于15%一般会造成成本增加,增韧效果相差不大的结果。比如滑石粉做线缆隔离剂,山东平度为最佳,若选择做填充,则辽宁海城为最佳;碳酸钙则选湖北宜昌,密度比常规要低一些。除此之外,还有其他的原料、填料、助剂等经验分享。
针对配方设计的思路,杜工结合自己的配方设计实例,重点讲了两棵树的设计思维:把握主干前提下的自下而上(正的一颗树,性能叠加)和自上而下(倒的一棵树,减性能)。首先要确定改性的主题目标,也就是树的主干。树的主干是根据材料的具体用途确定的。
性能叠加思路是我们常用的思路,缺啥补啥,从低往高提,但是往往会进入按下葫芦起来瓢的死循环。比如一款材料强度不够通过加无机填料增强,增强同时冲击会下降严重,反过来再增加增韧剂提高冲击强度;冲击强度提上来同时又会造成强度损失,继续加无机填料,冲击再次下降,再加增韧剂……
同样上述问题,而减性能或者说自上而下的设计思路是首先找一款冲击性能足够高的基体树脂牌号,为了提高强度加无机填料增强,增强同时会造成冲击强度的下降,但是本身这款材料的冲击性能足够高,可以满足无机填料添加后冲击强度的下降空间。通过这种思路可以完美的解决上述传统思路造成的死循环问题,杜工也分享了通过这种思路成功设计出的配方实例。
除此之外,杜工还强调了非常重要的一点:原料的选择远远比配方设计重要,宁愿多花3个月的时间选择合适的原料和基体树脂,也不要花3个月时间指望着一款不合适的材料通过改性和配方设计达到理想的性能。配方改性的基础是在合适的树脂基础上的配方改性,是达到目的的手段而不是为了证明谁的配方改性技术强大。
改性原则介绍中,杜工也分享了多年的经验总结:比如,PC中不能使用三氧化二锑,PPS中不能使用含铅和铜的助剂;含硫助剂不能与含铅助剂并用;卤系阻燃剂不能和有机硅阻燃剂并用;芳胺类和受阻酚类抗氧剂一般不与炭黑类紫外光屏蔽剂并用,因为炭黑对胺类或酚类的直接氧化有催化作用抑制抗氧效果的发挥。
课程最后,杜工通过几个自己做过不同塑料(PP、PVC、尼龙、木塑)的具体配方设计实例,详细讲解了配方中每种组分添加的目的和意义。比如木塑复合材料,木粉的粒径并非是我们传统认为的越细越好,粒径一般在80-120目最为合适;不同的木粉最终的效果也不相同,一般来讲松木要好于杨木好于竹粉;木塑中木粉含量一般是在70%以上,相容剂一般是用PE-g-MAH。此外,还讲到有些助剂厂家将PE-g-MAH命名为木塑专用相容剂,可以摇身一变身价由1万多/吨暴涨至2万多,3万多,建议大家在购买时不要被名称所欺骗。
本次培训课程是塑料改性工程师培训系列的第一期,非常感谢大家的积极参与,也非常诚挚的感谢大家提出的宝贵意见和建议。我们一定会砥砺前行,越做越好!下期螺杆组合再约,相信不会让您失望!