一.如何降低塑料的成本？

1）概述

填充降低塑料的成本是指在树脂中加入成本低廉的填料，或称为填充剂。常用的填料主要为天然矿物及工业废渣等，此外还有木粉及果壳粉等有机填料及废热固性塑料粉等。填料是塑料助剂中应用最广泛，消耗量最大的一类助剂。

2）无机填充的目的

对于热塑性塑料，主要是降低成本；对于热固性塑料是降低成本与改性兼而有之。填充除降低成本外，还可以改善制品的某些性能。普遍可以改善的有刚性、耐热性（无机填料）、尺寸稳定性、降低成型收缩率及抗蠕变性等；有的还可以改善绝缘性、阻燃性、消烟性及隔音性等。

3）常用填料

a.CaCO3类填料

b.滑石粉填料

c.硅灰石填料

d.高岭土填料

e.云母填料

f.硅藻土填料

4）配方设计要点

a.填料的吸油性

b.填料的吸树脂性

鉴于填料具有上述两种吸油性和吸树脂性，在填充配方设计时应注意以下两点：

a.配方体系中含有液体助剂时，要选用吸油性小的填料。

b.配方体系中含有液体树脂时，要选用吸树脂性小的填料。

图1：CaCO3填充母料

共混降低塑料的成本是指在高价位树脂中混入低价位树脂或废旧塑料，以达到降低成本的目的的过程。与填充降低塑料的成本相比其成本下降幅度不十分大，但具有对其自身性能影响较小的优点。

在所用树脂中，价位相对低的树脂主要为：PVC、LDPE、LLDPE、HDPE、PP及PS七种，所谓共混价廉树脂即混入这些树脂。

塑料添加纤维增强方法是一种最常用且有效的增强方法。

增强用纤维类材料是塑料用最主要的增强材料，其用量可占整个增强材料的90%以上。

增强用纤维类材料包括纤维和晶须两大类，具体品种主要有：

无机类：如玻璃纤维、石棉纤维、碳纤维、晶须、石英纤维、石墨纤维及陶瓷纤维等；

有机类：如PAN纤维、聚乙烯纤维、PA纤维、PC纤维、PVC纤维及聚酯纤维等；

金属类：如硼纤维及铝、钛、钙等金属晶须等。

图2：玻纤增强PP材质的保险杠

在所有填料中，除有机填料外，大部分无机矿物填料都可明显提高塑料的耐热温度。常用的耐热填料有：碳酸钙、滑石粉、硅灰石、云母、煅烧陶土、铝矾土及石棉等。例如，云母的最高使用温度可达1000摄氏度，是最有效的耐热改性填料。

塑料的增强改变耐热性效果比填充还要好，这主要是因为大部分纤维的耐热温度十分高，熔点大都超过1500摄氏度。常用的耐热纤维主要有：石棉纤维、玻璃纤维、碳纤维、晶须、聚酰胺纤维及丙烯酸酯纤维等

大多数塑料的阻燃性都不是十分好，衡量树脂阻燃性的好与否，一般用如下指标。

1）氧指数（OI）

2）美国UL标准（UL-94）

美国UL标准中测试方法为观察塑料在直接接触火源时的燃烧情况，并对其进行耐燃性分析。

a、V-0级　离火后10s内熄灭，并不引燃其下方30cm处药棉

b、V-1级　离火后10—30s内熄灭，并不引燃其下方30cm处药棉

c、V-2级　离火后30s内熄灭，但可引燃其下方30cm处药棉

塑料添加阻燃配方中常用的组成为阻燃剂，它是一类能够阻止塑料引燃或抑制火焰传播的助剂。

阻燃剂是塑料配方中常用的助剂，其消耗量仅次于填料和增塑剂而成为塑料的第三大助剂品种。阻燃剂的种类很多，目前已见报道的已达上千种，而且经常使用的已达百余种。

比较常用的阻燃剂按其分子组成可分为：卤系化合物、磷系化合物、氮系化合物、有机硅化合物及各类无机物，如AI(OH)3、Mg(OH)2及Sb2O3等