1、潤滑劑作用機理
潤滑劑的作用是降低物料之間及物料和加工設備表面的摩擦力,,從而降低熔體的流動阻力,,降低熔體粘度,提高熔體的流動性,,避免熔體與設備的粘附,,提高制品表面的光潔度等,。
需要添加潤滑劑的樹脂有:PVC、PO類,、PS,、ABS、PA,、PF|,、EP、UP,、氨基樹脂及纖維素塑料等,。但以在PVC及LLDPE中重要。
依不同成型方法,,其潤滑作用側(cè)重點不同:
壓延成型--防止熔料粘輥,;
注射成型--加速流動,提高脫模性,;
擠出成型--加速流動,,提高口模分離性;
壓制及層壓成型--利于壓板與制品分離,。
2,、常用潤滑劑品種
(1)潤滑劑的分類
a、按潤滑劑成分分類 主要有飽和烴,、鹵代烴類,、脂肪酸類、脂肪酸酷類,、脂肪族酰胺類,、金屬皂類,、脂肪醇及多元醇類等,。
b、按潤滑劑的作用分類可分為內(nèi),、外潤滑劑兩種,,內(nèi)、外潤滑劑的區(qū)分主要依其與樹脂的相容性大小,。內(nèi)潤滑劑與樹脂親和力大,,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(nèi)、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(nèi)、外潤滑劑的作用有可能發(fā)生變化,。例如硬脂酸醇,、硬脂酸酰胺、硬脂酸丁脂及單硬脂酸甘油酯對極性樹脂如PVC及PA而言,,起內(nèi)潤滑作用,;但對于非極性樹脂(如PE及PP)而言,則顯示外潤滑劑作用,。相反,,高分子石蠟等與極性樹脂相容性差,如在極性PVC中用做外潤滑劑,,而在PE及PP等非極性樹脂中則為內(nèi)潤滑劑,。
——在不同加工溫度下,內(nèi),、外潤滑劑的作用會發(fā)生變化,。如硬脂酸和硬脂醇用于PVC壓延成型初期,由于加工溫度低,,與PVC相容性差,,主要起外潤滑作用;當溫度升高后,,與PVC相容性增大,,則變?yōu)槠饍?nèi)潤滑劑作用。
(2)常用潤滑劑品種
按潤滑劑的組成可分為:飽和烴類,、金屬皂類,、脂肪族酰胺、脂肪酸類,、脂肪酸酯類及脂肪醇類,。
——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、硬脂酸酯類),、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。
a,、液體石蠟 俗稱白油,,為無色透明液體,可用作PVC的透明性內(nèi)潤滑劑,,用量為0.5份左右,。
b、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,。
c,、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(wěn)定性好于其它石蠟。在PVC中用量較小,,一般為0.1~0.2份,。
d、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。
e,、氧化聚乙烯蠟 為聚乙烯蠟部分氧化的產(chǎn)物,,外觀為白色粉末;具有優(yōu)良的內(nèi),、外潤滑作用,,透明性好,價格低,;用量為0.1~1.0份,。
f、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(yōu)良的熱穩(wěn)定劑,,又是一種潤滑劑,,其內(nèi),、外潤滑作用兼有,不同品種側(cè)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
——脂肪族酚胺
包括單脂肪酸酰胺和雙脂肪酰胺兩大類,。單脂肪酰胺主要呈內(nèi)潤滑作用,具體品種有硬脂酸酸胺,、芥酸酞胺及酸酞胺等,;雙脂肪酸酞胺主要呈外潤滑作用,,具體品種有N,N\-亞乙基雙硬脂酸胺及N,,N\-亞乙基雙蓖麻醇酸酸胺等,。
——脂肪酸類
a、硬脂酸 是僅次于金屬皂類而廣泛應用的潤滑劑,,PVC用量少時,,可用于起內(nèi)潤滑作用。用量大時,,起外潤滑作用,。硬脂酸的加入量一般低0.5份。
b,、羥基硬脂酸 與PVC相容性好,,顯示內(nèi)潤滑作用,但熱穩(wěn)定性差,。
——脂肪酸酯類
a.硬脂酸丁脂 外觀為無色或淡黃色油狀液體,,在PVC中以內(nèi)潤滑為主兼外潤滑作用,用量0.5~1.5份,。
b,、單硬脂酸甘油酯 代號GMS,外觀為白色蠟狀固體,,為PVC的優(yōu)良內(nèi)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
a、硬脂醇 外觀為白色細珠狀物,,起內(nèi)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。
b,、 PVC高溫潤滑劑,,用量0.2~0.5份。
3,、潤滑劑的選用原則
(1)依不同加工方法選擇
a,、壓延成型 目的防止粘輥、降低熔體粘度及提高流動性。潤滑劑應以內(nèi)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 目的降低粘度,、提高流動性及易于脫模。潤滑劑一般以內(nèi)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(nèi)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(yōu)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(wěn)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、PETS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、GMS,、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(wěn)定劑有一定的潤滑作用,不同熱穩(wěn)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(wěn)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(wěn)定劑缺乏外潤滑性,配方巾需適當加入外潤滑劑,;而二丁基錫羧酸酯熱穩(wěn)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(nèi)、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(nèi)、外潤滑劑并用,。潤滑劑的用量隨加工方法不同而異,。
壓延成型:內(nèi)潤滑劑--0.3~0.8份,,外潤滑劑--0.2~0.8份;
擠出及注塑:內(nèi)潤滑劑--0.5~1.0份,,外潤滑劑--0.2~0.4份,。
(6)依樹脂品種不同而選取潤滑劑
——PVC常用潤滑劑
PVC常用的潤滑劑品種有:液體石蠟,、固體石蠟,、單甘酯、微晶石蠟.,、高熔點石蠟,、聚乙烯蠟,、酯蠟、E蠟,、EG蠟,、OP蠟及O蠟等)、硬脂酸,、硬脂酸皂,、二硬脂酸鎂、二鹽基硬脂酸鉛,、脂肪酸酰胺,、硬脂酸丁酯、單硬脂酸丁酯,、硬質(zhì)醇及等,。
——聚烯烴類常用的潤滑劑
聚烯烴類常用的潤滑劑有:CaSt、ZnSt,、HSt,油酰胺,、芥酸酰胺、硬脂酰胺,、乙撐雙硬脂酰胺,、高沸點石蠟、微晶石蠟,、氟油,、PE蠟、PP蠟乃氧化聚乙烯蠟等,。
——聚乙烯常用的潤滑劑
聚乙烯常用的潤滑劑有:ZnSt,、PbSt、NaSt,、BaSt,、(PS泡沫用)、HSt及高熔點石蠟等,。
——ABS常用的潤滑劑
ABS常用的潤滑劑有: PbSt,、MgSt,、ZnSt、PETS,、乙撐雙硬脂酰胺,、高熔點石蠟及聚乙烯蠟等。注意ABS不宜用酯蠟,。
——PC常用潤滑劑
金屬皂類,、硬脂酸十八烷醇酯,、PETS,、褐煤蠟酸皂酯及石蠟等。
——PA常用的潤滑劑
PA常用的潤滑劑有:HSt,、硬脂醇,、NaSt、二硬脂酸鉛,、NiSt,、PETS、液體石蠟和硅油配成的溶液,、油酰胺,、硬脂酰胺及乙撐雙硬脂酰胺等。PA不宜用ZnSt,。
——TPU常用的潤滑劑
TPU常用的潤滑劑為少量硬脂酸皂類,,其中以CaSt及ZnSt常用;TPU往往不選用單一品種,,而選擇幾種潤滑劑復合使用,。加入量為2~3份。
——氨基樹脂用潤滑劑
氨基樹脂用潤滑劑主要有:HSt,、ZnSt,、LiSt、CaSt,、AlSt,、MgSt及硅油等。東莞市明欣塑膠材料有限公司 http://www.dgselo.com