塑料润滑剂.doc

塑料润滑剂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。分类：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。润滑剂效能：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。3使用注意事项润滑剂的用量一般在0.5%1%，选用时应注意：n 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；n 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1030方能形成完整的薄膜；n 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：n 润滑效能高而持久；n 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；n 表面引力小，粘度小，在界面处的扩展性好，易形成界面层；n 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；n 本身的耐热性和化学稳定性优良，在加工中不分解、不挥发；n 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。4常用的润滑剂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0.21phr，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12Phr，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0.11phr，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0.050.5phr。关于薄膜爽滑剂的析出 1.我公司生产的PET12/VMPET12/PE75奶粉膜客户在使用过程中会出现走到小卷后（大概还剩1/3）就出现膜卷表面打滑现象造成包装机拉不走膜而无法使用，我公司经过多次对PE膜的摩擦系数进行调整，总是无法解决，不知您是否有办法帮助解决，如何来调整PE配方，使用哪个牌号的原料比较好，希望能够得到您的帮助，谢谢。 我们的PE膜摩擦系数在0.15左右，复合成成品后，在0.18左右，PE膜厚度在75u，结构为PET/VMPET/PE，分切后如果客户半月之内使用到小卷打滑的情况还少点，但是如果放置1个月以后打滑的就多了，分析原因为放置时间长以后PE侧爽滑剂析出反粘到PET侧造成PET摩擦系数降低，客户的包装机是靠皮带往前拖料，放卷没有张力，只靠前边皮带拖，膜太光了就会出现皮带转而膜不走的情况，不知有什么办法来减少PE膜爽滑剂析出，复合膜在600米的时候（卷外）PET摩擦系数是0.3而到200米的时候就会降到0.1-0.15。回复： 当今高分子聚合物在软包装行业中获得了广泛的应用，但由于聚稀烃在薄膜加工时的摩擦系数很高，在薄膜彼此之间或者与加工设备之间，容易出现粘附现象。因而薄膜材料表面爽滑并具有适当的摩擦系数对于薄膜包装工艺来说非常重要，或者说，材料表面的摩擦系数是包装机器运行速度以及包装物易开启性的主要影响因素之一。在材料制作过程中加入添加剂（如爽滑剂和抗粘连剂）是一种调节塑料表面摩擦系数的常见方式。 爽滑剂主要是通过显著降低塑料薄膜的摩擦系数，改变薄膜滑动性和抗粘性之间平衡。爽滑剂能改进聚稀烃薄膜的表面性能，减少膜与膜之间的摩擦（在卷筒上），膜和其它相接触的表面的摩擦。因此爽滑剂作用是：1、有助于提高制造速度；2、降低了摩擦系数，提高了机器的包装速度。 爽滑剂按照功能分为内爽滑剂和外爽滑剂两类：内爽滑剂能促进聚合物大分子链或链段相对运动，从而改善物料流动性；外爽滑剂则是与聚合物基团相容性差的极性有机化学品，在聚合物链的布朗运动作用下，这些分子迁移到薄膜表面形成一层油性表面，从而起到改善薄膜表面性能的爽滑作用并降低材料表面的摩擦系数。 一、爽滑剂析出的原因 PE的爽滑剂通常是油酸酰胺或芥酸酰胺，爽滑功能要求它们析出在薄膜表面，不然就没有滑爽性。本文所述的爽滑剂析出，指的是析出严重，以致造成生产问题的情形。 爽滑剂由于是添加进去的，而不是接枝在PE分子上的，薄膜加工好后，随着时间的推移和温度变化，爽滑剂会从膜的内膜表层向外迁移渗出。仔细观察就会发现是一层很薄的粉状物或蜡状物质，用手去擦也可抹去。时间越长，迁移量就越多。 常用的爽滑剂是有机硅化合物、芥酸酰胺、油酸酰胺等。国内主要采用后两者，有机硅化合物使用较少。这些助剂都不同程度地存在副作用，主要表现在有机爽滑剂有大量的析出物在薄膜表面；而无机爽滑剂由于分散问题一直是生产中的难点，若在配方中加入润滑剂及有机分散剂就同样产生析出物。国内使用的爽滑剂普遍存在析出严重问题，卷辊上残存大量白霜，影响薄膜表面质量。国外则主要集中在有机硅类爽滑剂研制，如英国道康宁公司的聚合型有机硅化合物，不仅具有优良的爽滑性，而且析出少，不会产生普通爽滑剂由于迁移所带来的弊病。在高档PVC薄膜中润滑剂则主要使用德国汉高公司生产的G60、G70S等系列产品，这两大系列产品主要是脂肪族多元酸与多元醇的聚酯和饱和脂肪醇多元羧酸酯等。 通常情况下，薄膜越厚，单位面积含滑爽剂越多。实践表明，当聚乙烯薄膜厚度超过60m，添加剂析出的现象就会大大增加。这是因为在同等的比表面积下，随着薄膜厚度的增加，其内部所含添加剂的量度在相应增长。 气温低的时候，PE膜本身的爽滑剂会析出厉害，因此在生产时复合胶辊时常会出现白色的粉状物体就是爽滑剂析出的表现。 二、爽滑剂析出所造成的问题 当爽滑剂析出比较利害时，不仅仅是影响到自动包装机的工作，还影响到印刷适性、复合强度，而且对被包装物产生污染等。 爽滑剂与高分子聚乙烯是一种机械混合，不能很好相容，分子热运动使其逐渐向低自由能界面迁移，形成一层弱界面，因此，如果爽滑剂含量过高的话，就会影响薄膜的印刷适性。 软包装生产企业在复膜过程中，有时会遇到这样的现象：使用普通型聚氨酯胶粘剂复合聚乙烯膜的时候，复好的膜刚下机时，剥离强度还能达到要求，进入烘房熟化后，强度反而大大下降，或者放一段时间，容易开口，破袋。复膜厂家常常认为是胶的问题，实际上造成这种现象的原因，一般情况下是由于薄膜中滑爽剂等助剂析出造成的。 PE膜中助剂对胶粘剂复合强度影响比较大的一般是爽滑剂，如芥酸酰胺，油酸酰胺等。 自动包装用卷材，一般要求内层摩擦系数比较小，而外层摩擦系数适中。外层摩擦系数太大会引起包装过程中阻力过大致使材料拉伸变形，太小可能又会引起拖动机构打滑造成电眼跟踪和切断定位不准。当PE膜爽滑剂严重析出时，爽滑剂就会反粘到面膜（如PET）上，从而造成面膜如PET的摩擦系数降低，甚至小于或等于PE膜的摩擦系数，产生牵引皮带打滑的现象，从而造成自动包装机的拖动机构无法拉（带）动包材，这样包装材料就因为包装机拉不走膜而无法使用。 三、爽滑剂析出的解决方法 首先在生产的工艺管理方面，刚生产出来的PE膜料因为爽滑剂还没完全析出，所以不应使用刚生产出来的PE膜料进行复合生产。应将PE底膜放置一段时间才用，如半个月或一个月，通常在20天左右，具体可根据实践效果而定。这并非是特殊的做法，有不少产品也使用这种方法。如纸包膜CPP，由于纸包膜需要具备较好的抗静电性能，该类薄膜生产后一般要求的时效处理时间为七天左右，以使薄膜中添加的抗静电剂的作用能达到最佳的使用效果。由此需要与客户沟通，定单应预留足够的时间。 其次，若PE膜本身的爽滑剂析出很厉害，用上述方法仍未能得到有效解决，那么应通知生产厂家协商解决，这涉及一个PE生产配方问题。要根据设备、生产工艺、包装要求、外界环境、内容物和保质期要求等调整滑爽剂用量和选择滑爽剂的种类，减少用量或换别的纯度高不易析出的爽滑开口剂！例如前面所提到英国道康宁公司的聚合型有机硅化合