压延成型实例疑难解答
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1.1.29 常用润滑剂有哪些品种?各有何特性?

(1)常用润滑剂品种

在塑料工业中,润滑剂常使用的是有机润滑剂。有机润滑剂按化学结构可分为脂肪烃类化合物、脂肪酸、脂肪酸酯、脂肪酸酰胺、脂肪醇和有机硅化合物等。常用的品种主要有石蜡、合成石蜡、低分子量的PE蜡、一元醇酯、多元醇单酯、硬脂酸、月桂酸、ZnSt、CaSt、PbSt和NaSt、硬脂酸酰胺、油酸酰胺、硬脂醇(C18H37OH)、软脂醇(C16H33OH)、聚二甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷和聚四氟乙烯等。

(2)常用润滑剂的特性

①石蜡 石蜡的主要成分为直链烷烃,仅含少量支链,广泛用作各种塑料的润滑剂和脱模剂。其外润滑作用强,能使制品表面具有光泽。缺点是与PVC的相容性差,热稳定性低,且易影响制品的透明度。主要用于UPVC挤出制品中,用量一般为0.5~1.5质量份,用量过多对制品强度有影响。

②微晶石蜡 微晶石蜡主要由支链烷烃、环烷烃和一些直链烷烃组成。分子量为500~1000,即为C32~C72烷烃,可用作PVC等塑料的外润滑剂,润滑效果和热稳定性优于一般石蜡,无毒。其缺点是凝胶速率慢,影响制品的透明性。

③液体石蜡 液体石蜡俗称“白油”,适用于PVC、PS等的内润滑剂,润滑效果较好,无毒,适用于注射、挤出成型等,但与聚合物的相容性差,故用量不宜过多。

④PE蜡 PE蜡即分子量为1500~5000的PE,部分氧化的低分子量PE称为氧化PE蜡,可作为PVC等的润滑剂,用途广泛。它比其他烃类润滑剂的内润滑作用强,适用于挤出和压延成型,能提高加工效率,防止薄膜等黏结,且有利于填料或颜料在聚合物基质中的分散。与PE蜡性能相近的还有PP蜡。

⑤脂肪酸酯 脂肪酸酯润滑剂多数兼具润滑和增塑双重性质,如硬脂酸丁酯便是氯丁橡胶的增塑剂。脂肪酸的多元醇单酯是高效的内润滑剂,可用于UPVC的压延硬质片材、注塑制品及型材加工中,特别适合在半硬质PVC用作内润滑剂,并具有抗静电、抗积垢作用。脂肪酸酯多与其他润滑剂并用或做成复合润滑剂使用。

⑥脂肪酸及其金属皂 直链脂肪酸及其相应的金属盐具有多种功能,其中硬脂酸和月桂酸常作为润滑剂使用。它们均为白色固体,无毒,主要由油脂水解而得。由于对金属导线有腐蚀作用,一般不宜用于电线电缆等塑料制品。

常用作润滑剂的脂肪酸金属皂主要是硬脂酸盐,包括ZnSt、CaSt、PbSt和NaSt等。ZnSt呈白色粉末状,兼具内、外润滑作用,可保持透明PVC制品的透明度和初期色泽,在橡胶中兼具硫化活性剂、润滑剂、脱模剂和软化剂等功能。CaSt可用于硬质和软质PVC混料的挤出、压延和注塑加工。在PP的加工中,作为润滑剂和金属清除剂使用。PbSt常与CaSt复合使用,作为UPVC的润滑剂和热稳定剂。但因铅盐有毒,使用时要加以注意。NaSt作为HIPS、PP和PC塑料的润滑剂,具有优良的耐热褪色性能,且软化点较高。

⑦脂肪酸酰胺 用作塑料加工用润滑剂的脂肪酸酰胺主要是高级脂肪酸酰胺,此类润滑剂大都兼具外部和内部润滑作用。其中硬脂酸酰胺、油酸酰胺的外部润滑性优良,多用作PE、PP、PVC等的润滑剂和脱模剂,以及聚烯烃的滑爽剂和薄膜抗黏结剂等。

⑧脂肪醇 作为润滑剂使用的硬脂醇(C18H37OH)和软脂醇(C16H33OH)具有初期及中期润滑效果,与其他润滑剂混合性良好,能改善其他润滑剂的分散性,故经常作为复合润滑剂的基本组成之一。高级醇与PVC的相容性好,具有良好的内润滑作用,与金属皂类、硫醇类及有机锡类稳定剂并用效果良好。

⑨有机硅氧烷 有机硅氧烷俗称“硅油”,是低分子量含硅聚合物,因其具有很低的表面张力,较高的沸点,常作为脱模剂使用。具有代表性的品种有聚二甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷等。

⑩聚四氟乙烯(PTFE) 聚四氟乙烯主要适用于各种介质的通用型润滑性粉末,可快速涂覆形成干膜,以用作石墨、钼和其他无机润滑剂的代用品,适用于热塑性和热固性聚合物的脱模剂。