耐高温聚合物刷丝该怎么选择合适的助剂？

摘要：与普通聚合物一起使用的添加剂往往无法为高温聚合物带来最佳效果，这是因为这些传统添加剂缺乏高温稳定性。这一现象导致了人们需要开发可与高温聚合物一起使用的特定添加剂。在这里，我们将回顾三种主要的高温添加剂：抗氧化剂、阻燃剂和与高温聚合物一起使用的加工助剂。揭示它们

与普通聚合物一起使用的添加剂往往无法为高温聚合物带来最佳效果，这是因为这些传统添加剂缺乏高温稳定性。这一现象导致了人们需要开发可与高温聚合物一起使用的特定添加剂。在这里，我们将回顾三种主要的高温添加剂：抗氧化剂、阻燃剂和与高温聚合物一起使用的加工助剂。揭示它们在几种高温聚合物中能提供的价值。

航空航天、汽车和电子产品等大规模生产市场需要高性能部件的热性能、机械性能、电气性能、光学性能和摩擦性能日益平衡。这些领域中使用的某些特种聚合物具有超过250°C的峰值或长期耐热性。为了达到最佳性能，这些聚合物通常需要某些添加剂，帮助聚合物充分发挥材料的优越性能。

添加剂的选择取决于：它们将被添加到的聚合物的类型，或它们将用于哪些应用领域。

合理的高温助剂选择有助于开发具有更高耐久性和其他优势的高价值塑料，对于提高高温聚合物的性能也特别有用。与高温聚合物一起使用的最常见助剂有三种：

-阻燃剂

-抗氧化剂

-加工助剂

接着详细讨论下每种添加剂为高温聚合物提供的特性。

1.高温阻燃剂

用于高温聚合物的常见商业阻燃剂包括：溴系和氯系阻燃剂、磷系阻燃剂，以及金属氧化物。

虽然氯系和溴系材料是商品型聚合物最常见的阻燃剂，但某些含溴化合物存在健康问题。这些担忧导致人们开始研究用于高温聚合物的非卤系阻燃剂。

有两类无卤阻燃剂可有效用于高温聚合物。它们是磷系或成炭剂，或是金属氧化物或吸热剂。磷系阻燃剂涉及有机和无机化合物，它们包括：有机磷酸酯，磷酸盐，卤代磷化合物&无机含磷盐。

金属氢氧化物是高温聚合物中最常用的无卤阻燃剂。三水合铝成本相对较低，在自然界中含量丰富，它通过吸热反应形成氧化铝，吸收火中的热量。使用金属氢氧化物的潜在缺点是需要高负载水平才能实现高温聚合物的可接受的阻燃特性。这些高负载水平会对高温聚合物的机械性能和加工性产生负面影响。

许多其他化学物质可以为高温聚合物提供阻燃特性。这些包括含硼化合物、三聚氰胺和氨基磺酸铵。用于高温聚合物的新型阻燃材料的开发工作仍在继续，这些开发包括使用聚合物-粘土纳米复合材料，其在低添加水平下即可有效。此外，人们正在研究二氧化硅基材料作为在火灾期间形成保护性表面涂层的方法。

阻燃母料通常是定制配方，以匹配基础高温聚合物的分子结构和熔体粘度。合适的阻燃材料取决于允许使用哪种类型的阻燃剂以及必须满足哪些标准，此外，还需要知道哪些机械性能对产品至关重要。所有这些特性对于确定哪种阻燃材料最适合用于特定的高温聚合物都非常重要。

2.抗氧化剂

下表显示受阻胺可有效用于低温工艺。但不能用于高温聚合物。另一方面，亚磷酸酯和羟胺是专门为高温聚合物而开发的。

用于高温聚合物的最常见的亚磷酸酯之一是烷基芳基亚磷酸酯，它通过氧化过程中氢过氧化物中间体的分解起作用。它对大多数高温聚合物有效，有助于降低熔体粘度的变化，并减少变色效应。

抗氧化剂的挑战

亚磷酸酯在储存或处理过程中接触湿气或水时会发生不希望的水解，这会降低稳定剂的活性。而且，这意味着它们吸收大量水分（如聚酰胺）的能力会很低。这个问题已通过将烷醇胺组分加入亚磷酸酯混合物中得到解决，与单独的亚磷酸酯稳定剂相比，此类组合物表现出更好的性能。

在高温聚合物中，抗氧化剂面临着与不同聚合物一起使用的不同加工方法的挑战，每种不同的方法都有与之相关的独特时间和温度曲线。因此，航空航天工业的生产方法与电子工业的生产方法不同，抗氧化稳定剂材料必须在这些加工场景中为聚合物提供稳定性。

3.加工助剂

加工助剂与高温聚合物的不相容性会对最终部件的机械性能产生负面影响，这导致最近人们努力改善两种材料之间的兼容性。这些尝试主要集中在将化学官能团掺入氟聚合物中，这些官能团可以与基础高温聚合物相互作用。所加工的高温聚合物的类型在很大程度上决定了要使用哪种化学基团。

含氟聚合物被涂在挤出机和模具的壁上

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挤出机背压降低

↓

压力降低，使得高温聚合物可以在较低温度下加工

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这减少了聚合物加工过程中发生的任何降解

总结耐高温添加剂方面的活动，可以清楚地看出，随着这些耐高温聚合物材料的用途不断扩大，添加剂的开发将需要继续满足严格的材料要求。只有通过这样的工作，才能在特定的应用中有效优化耐高温聚合物的性能。

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