塑料配方设计(第三版)
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第三节 塑料配方计量方法

配方的计量表示方法是指表征一个配方中各组分加入量的一种手段。正确地设计一个配方很重要,但是如何能准确地将各组分的加入量表示出来也不可忽视,它关系到一个配方的成败。一个精确、清晰的配方计量方法,便于配方操作者合理地计量和混料。

配方的计量方法主要有质量份数法、质量百分比法及质量比例法等,其中前两者最常用,而后面比较少用,并且一般不单独使用,经常与前两种结合使用。无论采取上述哪种方法,各组分的计量单位常以质量来表示,即多少千克或克、多少质量分数(m/m)及多少质量比,只有少数情况下才以体积分数(V/V)、摩尔分数等计量,以体积表示的计量方式适合于所有组分都是液体的配方,如聚氨酯泡沫塑料和乳液法PVC人造革等配方。

一、质量份数表示法

这是一种最常用的塑料配方计量方法。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比的份数来表示。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最常用,尤其在PVC配方中,几乎全部使用此表示法,下面举一个具体PVC配方实例:

PVC100DOP40三碱式硫酸铅3二碱式硫酸铅2BaSt1.5PbSt0.5HSt1

二、质量百分比表示法

与质量份数表示法一样,塑料配方的质量百分比表示法也比较常用。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比表示加入量。如整个配方的总质量为100kg,其中DOP为10kg,则其所占质量百分比为10%。仍以上面的PVC配方为例,换算成质量百分比表示法如下:

PVC100/148):67.5%DOP40/148):27%三碱式硫酸铅3/148):2%二碱式硫酸铅2/148):1.4%BaSt1.5/148):1%PbSt0.5/148):0.3 %HSt1/148):0.8%

注:148为配方的合计质量,St为硬脂酸根。

三、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非润湿性配方。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。

举一具体实例,如PP天蓝色配方如下:

PP100kg群青15g酞菁绿5gDOP100mL

四、直接质量表示法

此种配方计量表示法不常用。它将配方中各组分直接用其所含质量表示,优点为直观,缺点为看不出各组分之间的比例关系。

具体举一实例如下:

废PS颗粒50kg水泥200kg滑石粉5kg硬脂酸10g

五、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,以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应用。举一具体实例如下:

PVC100DOP40三碱式硫酸铅/二碱式硫酸铅3/2):5BaSt/PbSt3/1):2HSt1氯化石蜡12Sb2O3/ZnO2/1):4

最近新开发的侧加料挤出机,主加料口和侧加料口之间的加料量用比例表示法。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。