随着我国塑料行业在21世纪的快速发展，工程塑料作为一类在机械、汽车交通、电子通讯、电气电器等领域广泛应用的重要基础材料，发展速度很快。其中，电子电气类产品由于紧贴人们的日常生活，更是保持着15-20%的年增长率高速发展。
而随着电子电气市场需求的高性能化、差异化、精细化，简单的加工和制作已不能满足要求，为满足在加工和使用的特殊要求，往往需要进行材料的特殊改性。高分子材料的改性，可以通过合成技术，引进新的单体和改变本体结构来实现。也可以将多种结构的高分子材料进行物理化学的处理，进行合金化改性。而相比而言，最经济和快捷的改性手段就是添加各类高分子功能助剂。针对改性的目标，合理设计和筛选使用助剂，可以很方便的实现功能和成本的最佳结合。
面对品种繁多的功能助剂和不同使用要求的工程塑料制品，如何正确选择功能助剂是工程塑料制品开发人员必须认真对待的问题。下面，围绕电子电器类工程塑料的应用要求，对于如何选用功能助剂予以介绍。
1、耐温性
随着电子电器产品的焊接环保化，原有的含铅焊锡使用受到限制，各厂家为满足环保的要求，纷纷采用环保型的无铅焊锡。而无铅焊锡的熔融温度提高较多，这对于起固定作用的塑料件的耐温提出了更高的要求。例如，在电子用线圈骨架材料中，使用PET阻燃增强产品，要求能满足在420℃/3s的沾锡工艺条件下，插针根部塑料不发生明显软化。对于现有的PET改性产品而言，能耐受上述工艺温度的产品实现有相当的困难，目前国内大量使用的是进口产品。
此外，随着电器产品以塑代钢的发展，一些塑料部件在使用过程中需要耐受短时间的高温。例如：用于电熨斗的底座支架的材料要求能耐受200℃热铝板烘烤30min不变形，24hr不发生变色。这些，对于工程塑料的耐温性提出了新的要求。
对于工程塑料，特别是结晶型工程塑料而言，提高耐温性能有两条途径可以走，一种是可以通过合金化的手段，与耐高温的高分子材料合金化，从而提高产品的耐温性。另外一种方法是在增强的基础上，通过添加成核剂，促进其结晶，提高材料的耐温等级。后者相对成本较低，也更便捷。结晶型高聚物在熔体冷却过程中，局部区域分子链排列成有序结构，形成晶核，从而向各个方向放射生长，完成结晶。而在此过程中，通过添加成核剂，促进结晶型高聚物熔体成核，从而可实现促进和改善产品的结晶，使其晶粒均匀、细化，来提高制品性能的目的。
成核剂一般分为无机成核剂、有机成核剂（含高分子类成核剂）。无机成核剂常见的有：超细滑石粉（Talc）、硅灰石、滑石粉、高岭土、蒙脱土、云母、氧化镁等产品，一般粒径为0.01-1um 左右，用量为1%左右。一般的无机粉体由于与基体不相容，会带来一些性能上的副作用，如：缺口冲击强度下降明显。而近来，随着纳米技术的发展，纳米填料作为无机成核剂越来越普遍，由于纳米尺度的效应，不仅有较好的成核作用，而且可有效减少对其它性能的影响。
有机成核剂在较早时期主要是一元或二元脂肪酸和芳烷基酸及其盐类，例如：苯乙酸铝、苯甲酸铝、钠或钾、硬脂酸盐等。它们对于增加聚合物的模量，提高其成型加工速度有一定的效果，但同时常会影响产品的机械和化学性质。如：大湖公司的Clearlite NU004。后期发展较为迅速的山犁醇及其衍生物，主要用于PP产品，如Milliken公司的Millad 3988。而国内使用稀土金属（如：镧）化合物作为成核剂用于PP材料的成核剂已投入市场，如广东炜林纳公司出品的稀土配合物β晶型成核剂。目前，用于工程塑料的有机低分子类成核剂研究开发较多的是有机磷酸酯盐类，代表产品有日本旭电化公司的NA-11系列。
有机高分子类成核剂包括一些可以直接起异相成核作用的具有高熔点的高分子化合物，以及可以通过反应提高基体均相成核能力的高分子化合物。前者如：热致液晶高分子（LCP），高熔点聚酰胺、聚酯等，后者代表产品首推美国杜邦的“沙林”系列EAA金属盐（Na+，Zn2+）化合物，主要用于PET的改性产品成核上。
2、高电性能
在电子电气控制开关元气件中，传统的热固性塑料（如：环氧树脂、不饱和树脂）由于其具有良好的电绝缘性能，特别是在潮湿环境下稳定的电性能，仍得到较多的使用。但由于其存在反应注射成型周期长，浇口不可回用等问题却一直没有得到解决。而开发新型的具有高湿热稳定性、高电性能的热塑性工程塑料则能较好地解决此问题。与热固性不饱和树脂（UP）对比，有如下优点：产品成型周期短，能耗低，生产效率高，更适用于规模化生产；产品无污染和固体废弃物问题，环保性高，产品可回收利用，可进一步降低用户成本；产品比重小，一般小于1.8（UP类产品比重一般在2.0以上），使用后产品单位成本较低，经济效益高。
对于阻燃类的产品而言，为实现高电性能，特别需要对配方体系中的阻燃体系进行筛选，因为对电性能影响最大的往往是阻燃剂。为满足高电性能的需要，首先对于常规卤素阻燃剂体系而言，需解决其析出问题。一方面，可选用与树脂基体相容性好的阻燃剂，从而避免阻燃剂的析出，降低对电性能的影响。例如：美国雅宝公司的BT-93；另一方面，也可使用高分子量的阻燃剂来避免析出，例如：美国大湖产聚溴化苯乙烯PBS-64HW等。
其次，就是采用对电性能影响小的含磷、氮类阻燃剂。一般而言，含磷、含氮类阻燃剂相容性较好，且一般不需要无机助阻燃剂，所制得的工程塑料产品电性能比较高。例如，近几年日本东丽公司新开发出的非卤非红磷的PBT阻燃产品EC44G30，在阻燃V-0（1/32”）前提下，其CTI可达600V。目前，含氮类阻燃剂主要有三聚氰胺氰脲酸酯（MC）及其盐（MCA），含磷氮类阻燃剂有：三聚氰胺多聚磷酸酯（MPP）、聚间苯二酚磷酸苯基酯（RDP）等。
3、 导电性
随着电子电气设备外壳、电线电缆绝缘护套、电子芯片用包装材料等对抗静电和抗电磁干扰的要求的发展，市场对工程塑料的导电性需求越来越多。工程塑料本身具有良好的电气绝缘性能，不具导电性能，为实现工程塑料的导电性，必须在体系中添加导电性添加剂。
导电性添加剂包括无机物、金属及其氧化物、有机类化合物。导电的无机物或金属及其氧化物主要是：导电碳黑、导电氧化锌、铝粉、导电碳纤维、金属纤维等，通过在树脂基体中有效分散，形成三维导电网络，从而消除静电和导通电荷。有机类化合物主要是一些含亲水基团（如：羟基、羧酸基），或离子基团的有机化合物，如：脂肪酸多元醇酯、烷基胺环氧乙烷加成物、烷基季铵盐、磺酸盐等。由于有机类化合物对表面电阻数值降低较小，一般在109-1012Ω，且主要通过析出到制品的表面，其亲水端吸湿电离或自身电离，衰减制品表面电荷，达到消除静电的作用，故一般称为抗静电剂。
在电子电器用工程塑料中，由于热塑性工程塑料的加工温度高，产品结构不利于有机类化合物的迁移，因此，往往对制品的颜色和外观要求比较苛刻时才选用有机类抗静电剂，且对有机类抗静电剂的要求也比较高，需要使用耐温性好的较低分子量的抗静电剂，从而在短时间内发挥效果。或者一些透明工程塑料如：PC、PMMA，选用外涂型抗静电剂获得抗静电效果，由于不存在析出问题，可以直接发挥效能，故效果显著，不影响透光性。
在工程塑料导电性的提供方面，使用导电的无机物或金属氧化物相对而言更普遍一些。一般而言，电子电气设备上用于静电消除用的导电助剂要求较低，表面电阻在108-1012Ω，因此，添加量较小。而对于一些电磁屏蔽作用，或者电子元件包装用的材料，由于要求表面电阻在106Ω以下，相应的添加量较大。例如，在添加导电碳黑时，加入量不少于10%，材料的表面电阻值才能达到106Ω以下。
在导电助剂的选用中，应对其结构特点认真考虑，才能实现在获得优异的导电性能同时，不大幅度降低其它性能。具体对于导电碳黑而言，其结构度和比表面是两个重要的指标，一般来说，结构度越高，在分散过程中形成三维网状结构的几率越大，添加量越小。比表面越大，导电性能越好，但同时分散性越差。因此加工分散不好时，也会导致比表面大的导电性不如比表面小的产品。这种情况下，为改善分散状况，可以同时添加分散剂来解决。
导电碳黑的导电性能的差异与其结构选择和加工分散状态的相关性，直接说明了助剂性能的发挥与加工分散效果密切联系，不能只考虑助剂本身的特性还需结合加工使用工艺进行助剂的配方筛选和调整。
4、安全与环保性
而阻燃剂作为电子电气领域对于安全规定的满足所必不可少的一种助剂，在相关领域产品中得到了广泛应用。
随着2003年以来，欧盟制定的废弃电子电气设备环境指令（WEEE）和电子电气设备中危害物质禁用指令（ROHS），以及各跨国公司（如：Sony、philIps、Microsoft等）在相关领域出台的对环境影响物质的限制规定，对于电子电气行业用工程塑料产品选用助剂要求更加苛刻。事实上，上述规定重点限制了工程塑料产品体系中几类大宗添加剂――阻燃剂、增强和填充剂的品种和成分。无机助阻燃剂、增强玻璃纤维和无机填充剂由于来源于天然矿物，在原材料的来源和加工过程中，若不严格控制，很容易造成重金属超标。例如，工程塑料中使用三氧化二锑一般纯度在99.5%以上，但其中仍含有铅、镉、砷等物质。而玻纤除原材料中的一些杂质外，在加工过程中不当使用助剂还会引入砷等元素。涉及环保的相关法规中，由于会产生致癌物质，多溴联苯醚（PBDE）和多溴联苯（PBB）类阻燃剂作为限制物质一直是环保性的控制焦点。
如何在保证安全性的同时，满足环保性的要求，必须认真考虑和对待。对于阻燃剂的限制最直接的解决方法就是选用其它非受限制的阻燃剂体系，取代受控产品的使用。这方面，可以参见前文所述（见第1节）的阻燃剂进行选择。这里特别强调两点，一是为同时满足环保性和高性能的要求，优先采用聚合型的阻燃剂时，一定要关注其对加工性能的影响。二是在电子类产品一些领域由于不能使用含卤素和红磷类的阻燃剂，在选用无卤无红磷类阻燃剂时，要认真筛选产品，避免其在耐温性和吸湿性上的弊病影响其效能发挥，同时由于分散比较困难，使用时需考虑分散助剂的协同使用。
5、结语
对于功能助剂在电子电气类工程塑料中的应用而言，必须满足电子电气类工程塑料的特殊使用场合的要求，充分发挥各类助剂的功用，在电性能、耐温性、安全环保等方面进行设计，开发出适用的产品。
