第四节 塑料配方的计量方法
配方的计量方法是指表征一个配方中各组分加入量的一种方法。
如何能准确地将各组分的加入量表示出来,关系到一个配方的成败。一个精确、清晰的计量方法,便于企业操作者合理方便地计量、混料,避免错误理解配方助剂的比例和用量。
配方的计量方法主要有质量份数法、质量分数法及质量比例法等,其中前两种最常用,后面的比较少用,并且一般不单独使用,经常与前两种结合使用。
无论采取哪种方法,各组分的计量单位通常以质量来表示,即千克、克、质量分数及质量比,只有少数情况下才以体积、物质的量等计量,以体积表示的计量方式适合于一些组分是液体的配方,如聚氨酯发泡塑料和乳液法PVC人造革等配方。
1.质量份数表示法
该方法是塑料配方最常用的计量方法之一。它以配方中主体成分树脂的加入量为基准(100质量份),配方中其他组分以树脂的含量为参照物,用其占树脂质量的百分数来表示。如在PVC配方中,PVC的加入量为100kg,DOP的加入量为40kg,那么PVC为100份、DOP为40份。
塑料配方的质量份数表示法由于计量方便,特别适合助剂种类较多的配方,如橡胶和PVC配方,几乎全部使用此类表示法。
PVC 100
BaSt 1.5
DOP 40
PbSt 0.5
三碱式硫酸铅 3
HSt 1
二碱式硫酸铅 2
注:St为硬脂酸根。
2.质量分数表示法
塑料配方的质量分数表示法也比较常用,也称质量含量法,利于进行原料消耗量和生产成本的核算,特别适用于一些助剂种类不是特别多的配方。它将整个配方各组分的总质量定为100份,其中各组分以总质量为对照物,用其占总质量的百分数表示加入量。如整个配方的总质量为100kg,其中DOP为10kg,则其所占质量分数为10%。仍以上面的PVC配方为例,换算成质量分数表示法如下:
PVC(100/148) 67.6%
BaSt(1.5/148) 1%
DOP(40/148) 27%
PbSt(0.5/148) 0.3%
三碱式硫酸铅(3/148) 2%
HSt(1/148) 0.7%
二碱式硫酸铅(2/148) 1.4%
注:148为配方的总质量。
3.直接质量表示法
此种配方计量表示法经常使用,它将配方中各组分直接用其所含质量表示。但因看不出各组分之间的比例关系,一般不单独使用,而是与质量份数法或质量含量法配合使用,主要为方便企业配料人员直接称量配料。
废PS颗粒 50kg
滑石粉 5kg
水泥 200kg
硬脂酸 10g
4.质量、体积混合表示法
此种配方计量表示法不常用,只用于含少量液体的配方。一般将含量大的固体组分用质量表示,含量小的液体组分用体积表示,主要方便配料。如PP天蓝色配方如下:
PP 100kg
酞菁绿 5g
群青 15g
DOP 100mL
5.质量比例表示法
此种配方计量表示法也不常用。它以一种添加组分的加入量为参照物,将另一种与之相关的添加组分的加入量与之相比,以两者的比例表示。
质量比例表示法不单独使用,需要与其他计量法配合使用。此法主要用于两种添加剂之间有协同作用,特别强调两者之间添加比例时。举例如下:
PVC 100
HSt 1
DOP 40
BaSt/PbSt(3/1) 2
Sb2O3/ZnO(2/1) 4
三盐/二盐(3/2) 5
侧加料挤出机主加料口和侧加料口之间的加料量通常用比例表示法。如LDPE接枝电缆料中,DCP从侧加料口加入,它和LDPE的计量需用比例表示法。
在实际工业生产中,还需要对上述各配方用量进行转化,以便于称量配料。如生产某个配方50kg塑料,则需进行换算,得到相应的生产配方,相应示例如表1-1所示。
表1-1 塑料配方计量方法换算关系