各類PVC潤(rùn)滑劑的作用及品種介紹
潤(rùn)滑劑是PVC加工中必不可少的助劑。在PVC中添加適量潤(rùn)滑劑,可以降低PVC熔融前粒子之間和PVC熔體中大分子間的相互摩擦;降低PVC熔體與塑料機(jī)械接觸面之間的相互摩擦。適量潤(rùn)滑劑可改善PVC熔體流動(dòng)性,提高生產(chǎn)效率,并防止摩擦生熱而引起PVC降解,提高制品外觀質(zhì)量。
按功能可分為外潤(rùn)滑劑和內(nèi)潤(rùn)滑劑。外潤(rùn)滑劑與PVC相容性較差,易從樹(shù)脂熔體內(nèi)部遷移至表面,形成潤(rùn)滑劑界面層,從而降低PVC熔融前粒子之間和PVC熔體與塑料機(jī)械接觸面之間的相互摩擦。內(nèi)潤(rùn)滑劑含有極性基團(tuán),與PVC有較好的相容性,能減少PVC分子間作用力,降低熔體粘度,改善熔融流動(dòng)性。
內(nèi)外潤(rùn)滑劑之分只是相對(duì)而言,并無(wú)嚴(yán)格劃分標(biāo)準(zhǔn)。在極性不同的樹(shù)脂中,內(nèi)外潤(rùn)滑劑的作用有可能發(fā)生變化。例如硬脂酸醇、硬脂酸胺、硬脂酸丁酯及硬脂酸單甘油酯對(duì)極性樹(shù)脂(如PVC及PA)而言,起內(nèi)潤(rùn)滑作用,但對(duì)于非極性樹(shù)脂(如PE、PP)而言,則顯示外潤(rùn)滑作用。相反,高分子石蠟等與極性樹(shù)脂相容性差,如在極性PVC中用作外潤(rùn)滑劑,而在PE、PP等非極性樹(shù)脂中則為內(nèi)潤(rùn)滑劑。在不同加工溫度下,內(nèi)、外潤(rùn)滑劑的作用會(huì)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(rùn)滑作用,當(dāng)溫度升高后,與PVC相容性增大,則轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)潤(rùn)滑劑作用。
常用潤(rùn)滑劑的內(nèi)外潤(rùn)滑作用比例如下
潤(rùn)滑劑 |
內(nèi)潤(rùn)滑比例(%) |
外潤(rùn)滑比例(%) |
脂肪醇 |
100 |
0 |
脂肪酸酯 |
100 |
0 |
CaSt |
100 |
0 |
PbSt |
50 |
50 |
亞乙基雙硬脂酰胺 |
80 |
20 |
硬脂酸 |
20 |
80 |
煤酸酯 |
50 |
50 |
石蠟 |
0 |
100 |
PE蠟(輕度氧化) |
20 |
80 |
PE蠟(為氧化) |
20 |
80 |
潤(rùn)滑劑品種較多。通常用兩種或兩種以上潤(rùn)滑劑組成PVC潤(rùn)滑體系,以降低其向制品表面遷移能力;改善潤(rùn)滑劑分散性,使內(nèi)外潤(rùn)滑劑作用平衡。

常用潤(rùn)滑劑品種
按潤(rùn)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
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、氧化聚乙烯等)。按分子量大小可分為:液體石蠟(C16~ C21)、固體石蠟(C26~ C32)、微晶石蠟(C32~ C70)及低分子量聚乙烯(分子量1000~10000)等,主要用于PVC無(wú)毒外潤(rùn)滑劑。
金屬皂類
既是優(yōu)良的熱穩(wěn)定劑,又是一種潤(rùn)滑劑,內(nèi)外潤(rùn)滑作用兼有,不同品種側(cè)重稍有不同。
脂肪族酰胺
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(rùn)滑作用,主要品種有硬脂酸酰胺、芥酸酰胺、蓖麻油酸酰胺等;雙脂肪酸酰胺主要呈外潤(rùn)滑作用,主要品種有N,N’-亞乙基雙硬脂酰胺、N,N’-亞乙基蓖麻醇酸酰胺等。
脂肪酸類
(1)硬脂酸,是僅次于金屬皂類而廣泛應(yīng)用的潤(rùn)滑劑,在PVC中用量少時(shí),起內(nèi)潤(rùn)滑作用;用量大時(shí),起外潤(rùn)滑作用。一般硬脂酸的加入量低于0.5份。
(2)羥基硬脂酸,與PVC相容性好,顯示內(nèi)潤(rùn)滑作用,但熱穩(wěn)定性差。
脂肪酸酯類
(1)硬脂酸丁酯,外觀為無(wú)色或淡黃色油狀液體,在PVC中以內(nèi)潤(rùn)滑為主兼具有外潤(rùn)滑作用,用量0.5~1.5份。
(2)單硬脂酸甘油酯,代號(hào)GMS,外觀為白色蠟狀固體,為PVC優(yōu)良內(nèi)潤(rùn)滑劑,對(duì)透明性影響小,加入量低于1.5份,可與硬脂酸并用。
(3)酯蠟和皂化蠟,主要指以褐煤蠟為主要原料,經(jīng)漂白等工序制成的后序產(chǎn)品。漂白蠟有S蠟和L蠟,酯化蠟有E蠟和EG蠟,皂化蠟有O蠟和OP蠟。主要用于硬PVC,用量0.1~0.3份。
脂肪醇類
(1)硬脂醇,外觀為白色細(xì)珠狀物,起內(nèi)潤(rùn)滑作用,透明好。在PVC中用量0.2~0.5份。
(2)季戊四醇,PVC高溫潤(rùn)滑劑,用量0.2~0.5份
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