润滑剂在塑料改性中的应用

润滑剂在塑料改性中的应用1、润滑剂作用机理润滑剂的作用是降低物料之间及物料和加工设备表面的摩擦力，从而降低熔体的流动阻力，降低熔体粘度，提高熔体的流动性，避免熔体与设备的粘附，提高制品表面的光洁度等。需要添加润滑剂的树脂有：PVC、PO类、PS、ABS、PA、PF|、EP、UP、氨基树脂及纤维素塑料等。但以在PVC及LLDPE中最重要。依不同成型方法，其润滑作用侧重点不同：压延成型-防止熔料粘辊；注射成型-加速流动，提高脱模性；挤出成型-加速流动，提高口模分离性；压制及层压成型-利于压板与制品分离。2、常用润滑剂品种（1）润滑剂的分类 a、按润滑剂成分分类主要有饱和烃、卤代烃类、脂肪酸类、脂肪酸酷类、脂肪族酰胺类、金属皂类、脂肪醇及多元醇类等。 b、按润滑剂的作用分类可分为内、外润滑剂两种，内、外润滑剂的区分主要依其与树脂的相容性大小。内润滑剂与树脂亲和力大，其作用是降低大分子间的作用力；外润滑剂与树脂的亲和力小、其作用是降低树与加工机械之间的摩擦。内、外润滑剂之分只是相对而言，并无严格划分标准。在极性不同的树脂中，内、外润滑剂的作用有可能发生变化。例如硬脂酸醇、硬脂酸酰胺、硬脂酸丁脂及硬脂酸单甘油酯对极性树脂如PVC及PA而言，起内润滑作用；但对于非极性树脂(如PE及PP）而言，则显示外润滑剂作用。相反，高分子石蜡等与极性树脂相容性差，如在极性PVC中用做外润滑剂，而在PE及PP等非极性树脂中则为内润滑剂。在不同加工温度下，内、外润滑剂的作用会发生变化。如硬脂酸和硬脂醇用于PVC压延成型初期，由于加工温度低，与PVC相容性差，主要起外润滑作用；当温度升高后，与PVC相容性增大，则变为起内润滑剂作用。（2）常用润滑剂品种按润滑剂的组成可分为：饱和烃类、金属皂类、脂肪族酰胺、脂肪酸类、脂肪酸醋类及脂肪醇类。饱和烃类饱和烃类按极性可分为非极性烃(如聚乙烯蜡和聚丙烯蜡)、极性烃(如氯化石蜡及氧化聚乙烯等)。主要用于PVC无毒外润滑剂。 a、液体石蜡俗称白油，为无色透明液体，可用作PVC的透明性内润滑剂，用量为0.5份左右。 b、固体石蜡又称为天然石蜡，白色固体，可用作PVC的外润滑剂，用量0.11.0份，用量太大会影响透明度。 c、微晶石蜡又称为高熔点石蜡，外观为白色或淡黄色固体，因结晶微细而称为微晶石蜡。润滑效果和热稳定性好于其它石蜡。在PVC中用量较小，一般为0.10.2份。 d、低分子量聚乙烯又称聚乙烯蜡，外观为自色或淡黄色固体，透明性差。可用于PVC挤出和压延加工，用量一般为0.5份以下。 e、氧化聚乙烯蜡为聚乙烯蜡部分氧化的产物，外观为白色粉末；具有优良的内、外润滑作用，透明性好，价格低；用量为0.11.0份。 f、氯化石蜡同PVC相容性好，透明性差，与其它润滑剂并用效果好。用量0.3以下为宜。金属皂类既是优良的热稳定剂，又是一种润滑剂，其内、外润滑作用兼有，不同品种侧重稍有不同。常用的金属皂类用于润滑剂时加入量如： PbSt 0.21.0份 LiSt 0.6份 CaSt 0.21.5份 ZnSt 0.15 BaSt 0.21.0份脂肪族酚胺包括单脂肪酸酰胺和双脂肪酰胺两大类。单脂肪酰胺主要呈内润滑作用，具体品种有硬脂酸酸胺、芥酸酞胺及蓖麻油酸酞胺等；双脂肪酸酞胺主要呈外润滑作用，具体品种有N，N-亚乙基双硬脂酸胺及N，N-亚乙基双蓖麻醇酸酸胺等。脂肪酸类 a、硬脂酸是仅次于金属皂类而广泛应用的润滑剂，PVC用量少时，可用于起内润滑作用。用量大时，起外润滑作用。硬脂酸的加入量一般低0.5份。 b、羟基硬脂酸与PVC相容性好，显示内润滑作用，但热稳定性差。脂肪酸酯类 a.硬脂酸丁脂外观为无色或淡黄色油状液体，在PVC中以内润滑为主兼外润滑作用，用量0.51.5份。 b、单硬脂酸甘油酯代号GMS，外观为白色蜡状固体，为PVC的优良内润滑剂。对透明性影响小，加入量低于1.5份，可与硬脂酸并用。脂肪醇类 a、硬脂醇外观为白色细珠状物，起内润滑作用，透明好，在PVC中用量0.20.5份。此外，还可用于PS中。 b、季戊四醇 PVC高温润滑剂，用量0.20.5份。3、润滑剂的选用原则（1）依不同加工方法选择 a、压延成型目的防止粘辊、降低熔体粘度及提高流动性。润滑剂应以内润滑剂和外润滑剂配合使用，常用品种以金属皂为主，并适当配以硬脂酸。 b、挤出及注塑成型目的降低粘度、提高流动性及易于脱模。润滑剂一般以内润滑剂为主，主润滑剂一般以酯、蜡配合使用。 c、模压及层压成型以外润滑剂为主，常用品种为蜡类润滑剂。 d、糊制品的成型润滑剂用量较少，以内润滑剂为主，并以液体润滑剂为宜。（2）依不同制品选用软制品软制品中因含有大里增塑剂，而增塑剂大都兼其有优良的润滑性，所以润滑剂的用量较少。 a、在透明膜配方中，选用金属皂类和液体复合稳定剂，配合使硬脂酸（用量小于0.5份)。 b、对于吹塑膜，为防止粘连，可选用硬脂酸单甘油酯。 c、在电缆料配方中，如加入填料，可采用高熔点蜡0.30.5份为润滑剂。硬制品润滑剂的使用量大于软制品，对润滑性能要求较高。 a、透明无毒制品如吹塑瓶及透明片材等，常用的有OP蜡、及E蜡等，加入量为0.30.5份，也可与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，常用金属皂、石蜡及硬脂酸并用。金属皂加入量为12份，石蜡及硬脂酸加入壁为0.30.5份。（3）共混树脂的影响 a、为改善PVC的冲击性能，常共混ABS、CPE及MBS等树脂；但由于这些共混树脂与润滑剂相容性大，故需相应增加润滑剂使用量。 b、为改善PVC的表面光泽，常加入氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物也需要相应增加润滑剂用量。（4）润滑剂与其它助剂的关系 a、PVC中的热稳定剂有一定的润滑作用，不同热稳定剂的润滑性大小如下：金属皂液体复合金属皂类铅盐月桂酸锡马来酸锡、硫醇有机锡。因此，对于热稳定剂润滑作用大的，在其配方中可相应减少润滑剂的用量。有机硫醇锡类热稳定剂缺乏外润滑性，配方巾需适当加入外润滑剂；而二丁基锡羧酸酯热稳定剂的外润滑作用突出，配方中可适当减少外润滑剂的用量。 b、加工助剂大都兼有外润滑功能，可相应减少润滑剂的加入量。 c、配方中含有大量非润滑填料时，应相应增加内、外润滑剂的加入量。（5）润滑剂的用量在一个配方中，一般应选用内、外润滑剂并用。润滑剂的用量随加工方法不同而异。压延成型：内润滑剂-0.30.8份，外润滑剂-0.20.8份；挤出及注塑：内润滑剂-0.51.0份，外润滑剂-0.20.4份。（5）依树脂品种不同而选取润滑剂PVC常用润滑剂 PVC常用的润滑剂品种有：液体石蜡、固体石蜡、微晶石蜡.、高熔点石蜡、聚乙烯蜡、酯蜡、E蜡、EG蜡、OP蜡及O蜡等)、硬脂酸、硬脂酸皂、二硬脂酸镁、二盐基硬脂酸铅、脂肪酸酰胺、硬脂酸丁酯、单硬脂酸丁酯、硬质醇及季戊四醇等。聚烯烃类常用的润滑剂聚烯烃类常用的润滑剂有:CaSt、ZnSt、HSt,油酰胺、芥酸酰胺、硬脂酰胺、乙撑双硬脂酰胺、高沸点石蜡、微晶石蜡、氟油、PE蜡、PP蜡乃氧化聚乙烯蜡等。聚苯乙烯常用的润滑剂聚苯乙烯常用的润滑剂有：ZnSt、PbSt、NaSt、BaSt、（PS泡沫用）、HSt及高熔点石蜡等。ABS常用的润滑剂 ABS常用的润滑剂有: PbSt、MgSt、ZnSt、乙撑双硬脂酰胺、高熔点石蜡及聚乙烯蜡等。注意ABS不宜用酯蜡。PC常用润滑剂金属皂类、硬脂酸十八烷醇酯、褐煤蜡酸皂酯及石蜡等。PA常用的润滑剂 PA常用的润滑剂有：HSt、硬脂醇、NaSt、二硬脂酸铅、NiSt、液体石蜡和硅油配成的