Plastyfikatory
Mieszanie plastyfikatorów z niektórymi polimerami jest powszechną praktyką stosowaną od pierwszych dni przemysłu tworzyw sztucznych. Kiedy były używane po raz pierwszy, służyły głównie jako rozdział między cząsteczkami polimeru. Następnie stwierdzono, że plastyfikatory mogą służyć dwóm dodatkowym celom: obniżeniu lepkości stopu i zmianie właściwości fizycznych produktu, np. zwiększeniu miękkości i elastyczności poprzez obniżenie temperatury zeszklenia, Tg. Obecnie plastyfikatory są stosowane w różnych polimerach i do różnych celów. Jednak ich głównym sposobem wykorzystania pozostaje produkcja elastycznego PVC.
Plastyfikatory są zasadniczo nielotnymi rozpuszczalnikami. W konsekwencji wymagane jest, aby miały parametry rozpuszczalności zbliżone do parametrów polimeru i względną masę molową co najmniej 300. Zwykle są częściowo zastępowane wypełniaczami i materiałami, które same w sobie nie są plastyfikatorami, ale które można tolerować do danego stężenia w układzie polimer/plastyfikator. W tym celu np. w PVC powszechnie stosuje się woski chlorowane, czego głównym celem jest obniżenie kosztów.
Smary i promotory przepływu
Określenia ''środek smarny'' lub ''środek smarujący'' są często spotykane w celu opisania niektórych dodatków stosowanych w tworzywach sztucznych. Istnieją jednak różne rodzaje smarów o odmiennych funkcjach i ważne jest, aby je zdywersyfikować. Ich trzy główne typy przedstawiają się następująco.
Materiały, które zmniejszają tarcie wyprasek i innych gotowych produktów. Najbardziej znanymi przykładami są tutaj grafit i dwusiarczek molibdenu, dodawane w ilościach rzędu 1–2% do poliamidów i innych tworzyw termoplastycznych stosowanych w przekładniach i łożyskach.
Materiały, które podczas przetwarzania wydzielają się z kompozycji polimerowej na powierzchnię rozdziału, między stopionym polimerem a metalowymi powierzchniami sprzętu przetwarzającego, z którym się stykają. Powstała cienka warstwa pomaga następnie zapobiegać przywieraniu kompozycji tworzywa sztucznego do maszyny, a zatem w normalny sposób ułatwia przetwarzanie. Takie materiały, znane powszechnie jako zewnętrzne smary, mają niską kompatybilność z polimerem, a ponadto często zawierają grupy polarne, zwiększające ich powinowactwo z metalami. Wybór smaru będzie zależał nie tylko od rodzaju polimeru, ale także od stosowanych temperatur przetwarzania. W przypadku PVC typowymi zewnętrznymi środkami smarnymi są kwasy tłuszczowe, głównie kwas stearynowy i jego sole wapnia i baru; węglowodory, takie jak wosk parafinowy i polietylen o niskiej masie cząsteczkowej oraz niektóre estry.
Trzecia grupa środków smarnych obejmuje materiały o małej masie molowej, które sprzyjają płynięciu polimeru w stopie, ale w przeciwieństwie do plastyfikatorów mają niewielki wpływ na właściwości w stanie stałym. Wśród wewnętrznych smarów stosowanych do PVC są woski aminowe, pochodne estrów wosku Montana, estry glicerylu (takie jak monostearynian glicerylu), oraz estry o długim łańcuchu, takie jak palmitynian cetylu. Stwierdzono, że wewnętrzne środki smarne są zasadniczo niskomolowymi promotorami przepływu masy, które w przeciwieństwie do plastyfikatorów mają niewielki wpływ na gotowy polimer.
Modyfikatory udarności
Aby uzyskać dobrą wytrzymałość i sztywność, wiele tworzyw sztucznych posiada temperaturę zeszklenia wyższą od temperatury otoczenia, a więc są kruche, chyba że mają niską przemianę temperaturową, jak PC. Silnie usieciowane tworzywa termoutwardzalne również są kruche, dlatego bardzo ważne jest stosowanie modyfikatorów, które mogą zwiększać odporność na uderzenia. Dodatki te są wykorzystywane w wielu tworzywach sztucznych, w tym w towarowych tworzywach termoplastycznych, konstrukcyjnych tworzywach termoplastycznych i duroplastach. Modyfikatory indukują mechanizmy deformacji, które pochłaniają energię uderzenia, co pozwala na uniknięcie katastrofalnej awarii. Aby działać jako modyfikatory udarności, dodatki muszą posiadać szereg ogólnych cech: temperaturę zeszklenia poniżej temperatury otoczenia, odpowiednią wydajność przy niskich poziomach dodatku, optymalną wielkość cząstek, odpowiedni rozkład wielkości cząstek, jednorodną dyspersję, dobrą przyczepność do matrycy termoplastycznej.
By spełnić wymienione kryteria, struktura chemiczna dodatków elastomerowych musi zależeć od struktury matrycy polimerowej. Na przykład niepolarny SBR (kauczuk styrenowo-butadienowy) lub BR (kauczuk butadienowy) jest używany do utwardzania PS, podczas gdy polarny NBR (kauczuk nitrylowy) jest używany do wzmacniania SAN do produkcji ABS. W związku z tym stosuje się szeroką gamę różnych modyfikatorów udarności, chociaż kopolimery szczepione na bazie butadienu są prawdopodobnie najbardziej powszechne.
