浅谈塑料配方设计知识

塑料制品几乎充满了我们生活的方方面面，我们所生产的药品包装只是其中很小的一部分。但要满足其对透明性、颜色、安全性、气密性等方面的特殊要求，也不是一件简单的事请。除了要研究产品的结构设计、制造工艺外，产品的配方设计也是其中很重要的一个方面。

        就拿我们生产的白瓶来说，虽然是叫PE瓶，但并非是用纯PE树脂制造的，其中还是加入了一些共混料和助剂如PP、色母等，也就是要对树脂进行改性，因为，单纯使用PE树脂不能满足我们对产品的要求，而寻找这能够对树脂进行改性的些添加物和加入量的过程就称之为“配方设计”。 配方设计能否成功的关键因素首先是原料 的选择。

        有资料表明，对于一个塑料制品而言，产品试制如果失败，原料选择上的失误大约占23%左右。这就要求我们对原料的性质有所了解。

        虽然塑料的种类很多，有各种不同的性能，但要满足产品的具体要求，还要对塑料进行改性，这就要在树脂中加入适合的助剂。还以PE瓶为例：其中加入的色母就是助剂的一种，叫着色剂。助剂的种类有很多，大致可分为：增塑剂、稳定剂、着色剂、阻燃剂、增韧剂、抗氧化剂、发泡剂等。配方设计的目的，就是要选择合适的助剂，改善树脂的加工性能，内在性能和降低成本。可用于配方设计的助剂有上百种，可共混的树脂也有上百种，要在其中选出适合的，大海捞针是不行的。必须要依据一定的原则来进行配方设计。

1、根据制品的用途设计

        以HDPE瓶而言，装油要进行耐油改性；装碳酸饮料要进行阻隔改性；用于装光敏性药品时要涂成黑色；PP注射椅子，在北方要进行低温冲击改性，用于矿井下，要进行防静电、阻燃改性。

2、根据助剂与树脂的相容性设计

3、根据助剂的耐加工性能设计；

4、根据加工方法进行设计；

        如PVC薄膜的制造——吹塑法常选用内润滑剂，压延法选用外润滑剂。

5、跟据助剂的来源与成本设计；

        当可以替代使用时，尽量使用来源广、采购方便、成本低的助剂。

6、根据助剂的安全性来设计；

        对于药品包装，要选择安全无毒（或低毒）的助剂。 有了这些基本的原则作指导，我们在进行配方设计时就可以有的放矢的去做了。 对于但变量的配方设计可采用——逐步提高法、黄金分割法、平分法、分批实验法等。对于多变量的配方设计可采用——正交法等。

        现列举几个改性配方的实例以供参考：

1、纯的PVC无法塑化加工，必须加入增塑剂、稳定剂等助剂。加入增塑剂，可以消弱分子间的作用力，增加分子间的移动性，从而使其加工熔融温度降低，低于PVC的分解温度。加入热稳定剂，可以抑制PVC脱HC反应，提高PVC热分解温度，使之高于PVC的熔融加工温度。

        PVC普通管材配方：

PVC（SG-4） 100

三碱式硫酸铅 4

二碱式亚磷酸铅 0.8

CaCo3 5

PbSt 1.2

BaSt 0.8

石蜡 1

炭黑 0.01

2、PS的冲击强度时塑料中最差的品种，常选用橡胶类对其进行抗冲击改性，如丁苯橡胶、乙丙橡胶、SBS及ABS等。

PS 85%

丁苯橡胶 15%

此配方冲击强度比纯PS提高8倍。

3、PET可与PBT、PA、PC、DPE、EVA、乙丙橡胶、氯化SBS等共混。

PET 100

PBT 15~20

滑石粉 0.5

此配方冲击强度可提高50%。

4、PE抗静电配方

PE 100

甘油单棕榈酸脂 5

此配方表面电阻率为 9.55*1012Ω。

小结： 配方设计必须经实践的检验才能获得成功。