影響硅酮粉潤滑劑功能的通常有兩個(gè)方面:
①一是溫度控制。
②一是剪切速率。
1.溫度對硅酮粉潤滑劑的影響。
提高溫度,增加分子熱運(yùn)動能,減弱聚氯乙烯樹脂顆粒與分子之間的鏈段力,提高活性,降低熔體粘度,使小分子潤滑劑更容易進(jìn)入樹脂顆粒和分子鏈段,增加內(nèi)外潤滑劑,特別是內(nèi)潤滑劑的相容性及其潤滑效果。
2.剪切速率對硅酮粉潤滑劑的影響。
由于熱塑性樹脂是線性聚合物,它們的主鏈很長,許多側(cè)支鏈相互包圍,成為混亂的分子組,因此其熔體粘度很高。當(dāng)熔體在剪切力和熱作用下移動時(shí),聚合物鏈的形象發(fā)生了變化。
也就是說,在活動過程中,一方面,由于分子鏈段聚合力的作用不斷反彈和縮短,分子鏈段隨作用力的運(yùn)動、方向和伸直。
當(dāng)剪切率顯著提高時(shí),熔體長鏈段的活動時(shí)間(即方向和伸直時(shí)間)縮短,回彈時(shí)間短,分子鏈沒有時(shí)間回彈,或者只有分子鏈段。
熱穩(wěn)定性直接決定阻燃劑在加工溫度下的性能。若熱穩(wěn)定性差,如某些含氮阻燃劑在高溫加工時(shí)易分解,不僅降低阻燃效果,分解產(chǎn)物還可能影響基體材料性能,限制加工溫度范圍,使加工工藝窗口變窄。
團(tuán)聚現(xiàn)象:許多阻燃劑以粉末形式添加,其顆粒間存在較強(qiáng)的范德華力和靜電引力,容易相互吸引團(tuán)聚。例如,納米級的氫氧化鎂、氫氧化鋁阻燃劑,因其粒徑小、比表面積大,團(tuán)聚傾向更為顯著。這會導(dǎo)致在基體材料中無法均勻分散,形成局部濃度過高或過低的情況,影響材料整體的阻燃性能。
形成隔離保護(hù)層:硅酮系阻燃劑在高溫燃燒時(shí)粘度比高分子材料小,會產(chǎn)生相分離,在高分子材料受熱燃燒時(shí)的表面形成硅酮富集層。燃燒時(shí)生成硅酮特有的 - Si-O - 和 - Si-C - 鍵的無機(jī)隔氧絕熱保護(hù)層和阻燃碳化層,可阻止燃燒分解產(chǎn)物外溢,抑制高分子材料分解。