热塑性添加剂概述

热塑性塑料是具有低熔点的塑料聚合物，加热时会熔化，冷却时会凝固，并且在固化后可以重新熔化而不会破坏材料的物理完整性。热塑性塑料坚固而柔韧，抗收缩和减震，并且由于不需要后处理而易于使用。常见应用包括原型制作和各种消费品，例如垃圾袋、炊具、儿童玩具，甚至汽车零件。

热塑性塑料自然具有许多有利的化学和机械性能，但有时工程师希望将这些性能提升到一个新的水平，或赋予塑料新的特性，如更高的强度或生物相容性。这就是添加剂和填料的用武之地。以下是您需要了解的有关最常见的热塑性添加剂和填料的所有信息，以及工程师需要考虑的关键因素。

填料和添加剂的工作原理是什么？

当今市场上几乎所有的塑料产品——从运动器材到汽车上的合成保险杠再到皮下注射器——都是基础聚合物和添加剂的组合。如果没有添加剂，即使是最先进的塑料聚合物也无法发挥其应有的作用。添加剂提供的额外化学和物理特性使塑料更清洁、更安全、更坚固。制造商还可以使用添加剂来延长其零件的生命周期，而不会增加成本。

除了提供额外的性能外，填料还通过降低树脂消耗来降低原材料成本。

常见的热塑性添加剂和填料

对于工程师可能想要达到的几乎所有化学或机械性能，都有一种添加剂或填料。以下是当今市场上最常见的四种添加剂和填料：

玻璃纤维

玻璃纤维是用于注塑成型的最常见类型的热塑性添加剂。玻璃纤维显着提高了添加它们的塑料的强度和刚度，但纤维也使塑料更脆。因此，玻璃纤维仅推荐用于部件不必承受高冲击应力或变形的应用。

然而，在热塑性树脂中添加玻璃纤维会以各种方式影响成型和设计过程。例如，玻璃纤维会限制基础树脂的收缩率，从而产生非线性收缩模式并增加翘曲的风险。当树脂以不均匀的方式收缩时，可能会出现孔洞、流动和形状的意外变化以及壁厚的变化。工程师在考虑玻璃纤维时必须牢记这些风险。

陶瓷填料

可以将陶瓷填料添加到热塑性塑料中，以使部件更耐热。陶瓷填料与玻璃纤维相似，因为它们都赋予部件强度——不幸的是，它们具有相同的局限性。采用陶瓷填料的零件易碎，在冲击时更容易碎裂或开裂。

在使用陶瓷填料和玻璃纤维时，纤维的取向和形状起着重要作用。纤维、薄片、粉末和珠子的尺寸都不同，因此会影响零件的某些特性。

例如，珠粒是均匀的、可堆叠的，并增加了热塑性塑料的热变形。此外，珠子可最大限度地减少由填充物引起的任何内部压力源的影响。不幸的是，珠子不会增加材料的强度。一旦工程师选择了最适合他们需求的添加剂或填充材料，他们还必须考虑该填充物或添加剂的形状。

增稠剂

工程师经常在树脂基液体聚合物中添加增稠剂，以使其更粘稠。大多数增稠剂来自成盐或亲水聚合物组，因为它们形成三维键，在低剪切速率下减慢塑料的运动。增稠剂可以在粘合剂、密封剂、涂料和一些个人护理产品中找到。

抗氧化剂

当聚合物与氧气反应时，材料会失去其强度和伸长率。此外，氧化会导致零件表面光洁度变色和破裂。将抗氧化剂添加到热塑性塑料中以防止氧化并减缓在过热、臭氧和辐射存在下的降解。抗氧化剂还可以保护零件免受自由基和紫外线的伤害，使其成为零件会接触潜在有害天气条件的应用的理想选择。

开始使用热塑性添加剂

热塑性添加剂和填料是任何塑料零件制造商的重要组成部分，它们的多功能性使其成为各种用例的理想选择。然而，玻璃纤维、陶瓷填料、抗氧化剂和增稠剂仅仅是开始。本概述不涵盖其他类别的添加剂，如抗菌剂、抗冲改性剂、增塑剂、光稳定剂等。工程师和产品团队在开始材料选择过程时必须为其项目制定一套明确的要求，以确定他们应该从广泛的商用选项中选择哪些添加剂或填料。

借助 Fast Radius 等值得信赖的制造合作伙伴，选择适合即将开展的项目的热塑性添加剂或填料变得更加容易。我们热衷于帮助我们的合作伙伴进行创新——从智能材料选择开始。我们经验丰富的工程师、设计师和制造专家团队拥有多年的经验，可以转化为卓越的咨询服务。今天就联系我们开始吧。

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