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塑料润滑剂的基础知识介绍大全

添加时间:2013-03-04 10:19  

高聚物的在熔融之后通常具有较高的粘度,在加工过程中,熔融的高聚物在通过窄缝、浇口等流道时,聚合物熔体必定要与加工机械表面产生摩擦,有些摩擦在对聚合物的加工是很不利的,这些摩擦使熔体流动性降低,同时严重的摩擦会使薄膜表面变得粗糙,缺乏光泽或出现流纹。为此,需要加入以提高润滑性、减少摩擦、降低界面粘附性能为目的助剂。这就是润滑剂。润滑剂除了改进流动性外,还可以起熔融促进剂、防粘连和防静电剂、爽滑剂等作用。
    润滑剂可分为外润滑剂和内润滑剂两种,外润滑剂的作用主要是改善聚合物熔体与加工设备的热金属表面的摩擦。它与聚合物相容性较差,容易从熔体内往外迁移,所以能在塑料熔体与金属的交界面形成润滑的薄层。内润滑剂与聚合物有良好的相容性,它在聚合物内部起到降低聚合物分子间内聚力的作用,从而改善塑料熔体的内摩擦生热和熔体的流动性。常用的外润滑剂是硬脂酸及其盐类;内润滑剂是低分子量的聚合物。有的润滑剂还有其他的功用。实际每一种润滑剂都有可以实现某一要求的作用,总是内外润滑共同作用,只是在某一方面更突出一些。同一种润滑剂在不同的聚合物中或不同的加工条件下会表现出不同的润滑作用,如高温、高压下,内润滑剂会被挤压出来而成为外润滑剂。
    在塑料薄膜的生产中,我们还会遇到一些粘连现象,比如在塑料薄膜生产中,两层膜不易分开,这给自动高速包装带来困难。为了克服它,可向树脂中加入少量增加表面润滑性的助剂,以增加外部润滑性,一般称作抗粘连剂或爽滑剂。一般润滑剂的分子结构中,都会有长链的非极性基和极性基两部分,它们在不同的聚合物中的相容性是不一样的,从而显示不同的内外润滑的作用。按照化学组分,常用的润滑剂可分为如下几类:脂肪酸及其酯类、脂肪酸酰胺、金属皂、烃类、有机硅化合物等。
    润滑剂在塑料的实际加工中具有多种效能,例如在混炼、压延加工时,能防止聚合物粘着料筒,抑制摩擦生热,减小混炼转矩和负荷,从而防止聚合物材料的热劣化。在挤出成型时,可提高流动性,改善聚合物料与料筒和模具的黏附性,防止并减少滞留物。另外还能改善薄膜的外观和光泽。
    从加工机械角度来看,在混炼、压延、搪塑等成型加工中,外润滑剂有重要作用,在挤出、注射成型中,内润滑剂则更有效果。
    润滑剂的用量一般在0.5%~1%,选用时应注意:
    1.聚合物的流动性能已满足成型工艺的需要,则主要考虑外润滑的作用,以保证内外平衡;
    2.外润滑是否有效,应以它能否在成型温度时,在塑料面层结成完整的液体薄膜为准,因此外润滑剂的熔点应与成型温度接近,但要相差10℃~30℃方能形成完整的薄膜;
    3.不降低聚合物的力学强度以及其他物理性能。
    在生产中选择润滑剂时,应使之达到以下要求:
    4.润滑效能高而持久;
    5.与树脂的相容性大小适中,内部、外部润滑作用的平衡;
    不喷霜、不易结垢;
    6.表面引力小,粘度小,在界面处的扩展性好,易形成界面层;
    7.尽量不降低聚合物的各种优良性能,不影响塑料的二次加工性能;
    8.本身的耐热性和化学稳定性优良,在加工中不分解、不挥发;
    9.不腐蚀设备,不污染薄膜,没有毒性。
    但是,单纯使用一种润滑剂,往往难以达到目的,需几种润滑剂联合使用,近年来复合润滑发展很快,在选择时,可以多角度地来看待润滑剂的作用。
    常用的润滑剂有硬脂酸、硬脂酸丁酯、油酰胺、乙撑双硬脂酰胺等。
    很多石蜡类物质可作为润滑剂,如天然石蜡,液体石蜡(白油),微晶石蜡等,但作用却各有差别。天然石蜡多用做外部润滑,可作为多种塑料的润滑剂、脱模剂,一般用量0.2~1phr,但其相容性、热稳定性和分散性不是很好,用量不能过大,最好与内润滑剂并用;而白油多用做PVC、PS的内润滑剂,润滑性能好、热稳定性也很好,一般用量0.5phr。它们均为无毒品,能用于食品包装。另有一种微晶石蜡:在塑料加工中它也被用作润滑剂,用量1~2Phr,热稳定性和润滑性比普通石蜡好。
    低分子量的聚合物也广泛地用做润滑剂,如聚乙烯蜡、低分子量聚丙烯,其内、外润滑性都较好,且无毒。聚乙烯蜡适用于PVC等材料挤塑、压延加工,用量一般是0.1~1phr,可提高加工效率,防止薄膜粘连,改善填料或颜料的分散性,相容性和透明性不是很好;不规整结构低分子量聚丙烯可作为硬质PVC,PE的润滑剂,性能优良,能改善其它助剂的分散性,用量在0.05~0.5phr。


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