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塑料潤滑劑知多少

日期: 2018-07-24 15:26 點擊:

潤滑劑是一類用來改善塑料,橡膠等聚合物的加工性能和表觀性能的助劑。除一般意義上的減少磨擦,提高樹脂或膠料加工過程中的流動性和脫模性作用外,潤滑劑的功能還可延伸到增加制品的表面光潔性,防止制品之間相互粘連等界面性能方面。

 

就加工改性作用而言,潤滑劑在聚合物加工過程主要降低樹脂或膠料與加工設備之間和聚合物分子之間的相互磨擦,進而達到降低扭矩,節約能耗,促進流動和提高質量的目的。

 

潤滑劑可分為內、外潤滑劑兩種,內、外潤滑劑的區分主要依其與樹脂的相容性大小。

 

內潤滑劑與樹脂的親和力大,其作用是降低大分子間的作用力;

外潤滑劑與樹脂的親和力小,其作用是降低樹與加工機械之間的摩擦。
 

內、外潤滑劑之分只是相對而言,并無嚴格劃分標準。 在極性不同的樹脂中,內、外潤滑劑的作用有可能發生變化。

 

一、潤滑劑的作用

內潤滑劑的作用有以下三個方面:

(1)使樹脂穩定地塑化,防止塑化時轉矩急劇升高;

(2)降低樹脂熔融粘度,增加流動性,使螺桿轉矩下降,增加擠出量和生產量;

(3)提高加工能力,減少設備負荷,提高能量效率。

 

外潤滑劑的作用有以下五個方面:

(1)防止由于樹脂與成型金屬表面摩擦熱所引起樹脂的分解及著色;

(2)防止在成型加工機械表面燒結;

(3)提高滾筒表面的剝離性能;

(4)提高脫模性;

(5)提高成品表面的光滑性。

 

二、潤滑劑的種類

飽和烴類——飽和烴類按極性可分為非極性烴(如聚乙烯蠟和聚丙烯蠟)、極性烴(如氯化石蠟及氧化聚乙烯等)。主要用于PVC無毒外潤滑劑。 

 

液體石蠟——俗稱白油,為無色透明液體,可用作PVC的透明性內潤滑劑,用量為 0.5 份左右。在擠出工藝中,液體石蠟的初期潤滑性較好,且不影響熱穩定性;

 

固體石蠟——又稱為天然石蠟,白色固體,可用作PVC的外潤滑劑,用量 0.1~1.0 份,用量太大會影響透明度;

 

微晶石蠟——又稱為高熔點石蠟,外觀為白色或淡黃色固體,因結晶微細而稱為微晶石蠟。潤滑效果和熱穩定性好于其它石蠟。在PVC中用量較小,一般為 0.1~0.2 份;

 

低分子量聚乙烯——又稱聚乙烯蠟,外觀為自色或淡黃色固體,透明性差??捎糜赑VC擠出和壓延加工,用量一般為 0.5 份以下;

 

氧化聚乙烯蠟——為聚乙烯蠟部分氧化的產物,外觀為白色粉末;具有優良的內、外潤滑作用,透明性好,價格低;用量為 0.1~1.0 份;

 

氯化石蠟——同PVC相容性好,透明性差,與其它潤滑劑并用效果好。用量 0.3 以下為宜。

 

金屬皂類——既是優良的熱穩定劑,又是一種潤滑劑,其內、外潤滑作用兼有,不同品種側重稍有不同。

 

常用的金屬皂類用于潤滑劑時加入量如:PbSt——0.2~1.0份;LiSt——0.6份;CaSt——0.2~1.5份;ZnSt——0.15;BaSt——0.2~1.0份。

 

脂肪酸酯類

硬脂酸丁脂——外觀為無色或淡黃色油狀液體,在PVC中以內潤滑為主兼外潤滑作用,用量0.5~1.5份;

 

單硬脂酸甘油酯——代號GMS,外觀為白色蠟狀固體,為PVC的優良內潤滑劑。對透明性影響小,加入量低于1.5份,可與硬脂酸并用。

 

脂肪醇類

硬脂醇——外觀為白色細珠狀物,起內潤滑作用,透明好,在PVC中用量0.2~0.5份,此外,還可用于PS中;

 

季戊四醇 ——PVC高溫潤滑劑,用量0.2~0.5份。

 

三、潤滑劑的選用準則

1、依不同加工方法選擇

a、壓延成型——目的是防止粘輥、降低熔體粘度及提高流動性。潤滑劑應用內潤滑劑和外潤滑劑配合使用,常用品種以金屬皂為主,并適當配以硬脂酸;

 

b、擠出及注塑成型——目的是降低粘度、提高流動性及易于脫模。潤滑劑一般以內潤滑劑為主,主潤滑劑一般以酯、蠟配合使用;

 

c、模壓及層壓成型——以外潤滑劑為主,常用品種為蠟類潤滑劑;

 

d、糊制品的成型——潤滑劑用量較少,以內潤滑劑為主,并以液體潤滑劑為宜。

 

2、依不同制品選用

軟制品 (軟制品中因含有大里增塑劑,而增塑劑大都兼其有優良的潤滑性,所以潤滑劑的用量較少。)

a、在透明膜配方中,選用金屬皂類和液體復合穩定劑,配合使硬脂酸(用量小于0.5份);

 

b、對于吹塑膜,為防止粘連,可選用硬脂酸單甘油酯;

 

c、在電纜料配方中,如加入填料,可采用高熔點蠟0.3~0.5份為潤滑劑。

 

硬制品(潤滑劑的使用量大于軟制品,對潤滑性能要求較高。)

 

a、透明無毒制品,如吹塑瓶及透明片材等,常用的有OP蠟及 E蠟等,加入量為 0.3~0.5 份,也可與 0.5 份硬脂酸正丁酯或 0.5 份硬脂酸配合。

 

b、不透明制品如板材及管材等,常用金屬皂、石蠟及硬脂酸并用。金屬皂加入量為 1~2 份,石蠟及硬脂酸加入壁為 0.3~0.5 份。

 

3、共混樹脂的影響

a、為改善PVC的沖擊性能,常共混ABS、CPE及MBS等樹脂;但由于這些共混樹脂與潤滑劑相容性大,故需相應增加潤滑劑使用量。

b、為改善PVC的表面光澤,常加入氯乙烯—乙酸乙烯酯共聚物,也需要相應增加潤滑劑用量。

 

4、潤滑劑與其它助劑的關系

a、PVC中的熱穩定劑有一定的潤滑作用,不同熱穩定劑的潤滑性大小如下: 金屬皂>液體復合金屬皂類>鉛鹽>月桂酸錫>馬來酸錫、硫醇有機錫。

 

因此,對于熱穩定劑潤滑作用大的,在其配方中可相應減少潤滑劑的用量。有機硫醇錫類熱穩定劑缺乏外潤滑性,配方中需適當加入外潤滑劑;而二丁基錫羧酸酯熱穩定劑的外潤滑作用突出,配方中可適當減少外潤滑劑的用量。

 

b、加工助劑大都兼有外潤滑功能,可相應減少潤滑劑的加入量。

 

c、配方中含有大量非潤滑填料時,應相應增加內、外潤滑劑的加入量。

 

5、潤滑劑的用量

在一個配方中,一般應選用內、外潤滑劑并用。潤滑劑的用量隨加工方法不同而異。

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