一、送来的是一个塑料瓶盖

塑料配方还原案例:客户送来一个塑料瓶盖,委托配方还原,想知道这块塑料用了哪些料。

客户的原话是:「检测瓶盖塑料。尽快做」。

话不多,要的东西很明确:这块塑料是什么树脂,里面还加了什么。瓶盖看上去是一整块均匀的塑料,拿在手上分不出层次,可塑料制品很少只由一种物质构成。一个成型的塑料件,一般由两部分组成:一部分是主体树脂,决定材料的基本性质,比如软硬、韧性、耐温;另一部分是助剂,加得少,却关系到加工顺不顺、放久了会不会发黄变脆、表面滑不滑、好不好脱模。配方还原要回答的,就是这两部分各是什么、各用了多少。

二、报告还原出的配方

报告还原出的配方如下:

  • 主体树脂是线性低密度聚乙烯(LLDPE),占九成八以上;
  • 另有 5 样助剂:硬脂酸钙、硬脂酸钠、抗氧剂 1010、抗氧剂 DSTP、聚硅氧烷。

报告按 10 克样品给了每一样的用量,公开不写具体克数。

一个瓶盖,主料是一种树脂,剩下不到 2% 是 5 样助剂。

三、这几类成分一般起什么作用

聚乙烯是常见的通用塑料。线性低密度聚乙烯的分子链以直链为主,支链短而规整,和普通低密度聚乙烯相比,一般更韧、更耐撕裂,在薄膜和注塑件里都用得多。

硬脂酸钙、硬脂酸钠属于硬脂酸盐,也叫金属皂。在聚烯烃里,这类物质通常用作润滑剂,让熔融的物料在螺杆和模具里流动更顺;同时也常作酸吸收剂,中和树脂里残留的酸性物质,减少对设备和其他助剂的影响。

抗氧剂 1010 属于受阻酚类,一般作主抗氧剂,捕捉塑料受热、受氧时产生的自由基;DSTP 属于硫代酯类,一般作辅助抗氧剂,分解氧化过程中生成的过氧化物。两类搭配使用很常见,用来减缓塑料在高温加工和长期存放中的老化,比如发黄、变脆。

聚硅氧烷是有机硅类物质,在塑料里通常起爽滑、脱模、改善表面手感的作用。

这几类助剂单看用量都不大,但树脂加工得好不好、成品耐不耐放,很多时候就落在这些小料上。

四、配方还原大致怎么做

塑料的配方还原,思路一般分三步。

首先是拆分。助剂含量低,夹在大量树脂里,信号容易被主体盖住。通常先用合适的溶剂把可溶出的助剂从树脂里萃取出来,树脂和助剂分开处理,各自看得更清楚。

其次是分别定性。树脂部分常用红外光谱等方法判断属于哪一类聚合物,再结合热分析等手段,区分同一大类里的不同品种,例如同是聚乙烯,要分清是哪一种。助剂部分一般借助色谱、质谱等方法逐一识别,必要时用对照品比对确证。

然后是估算用量。各组分定性之后,再测定或推算含量,折算到一定质量的样品上,给出每一样大致加了多少,形成一份能对照着看的配方。

五、送检前要说清什么

送样之前把情况说清楚,后面的工作会顺很多。一般要交代这几件事:样品是什么,是成品零件还是原料粒子;想知道的是主体树脂、助剂,还是两者都要,要不要用量;样品有没有喷涂、印刷、贴标这类表面处理;手上有没有可以对比的样品;时间上有没有要求,像这位客户写的「尽快做」,提前说明就好安排。

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