高聚物的在熔融之后通常具有較高的粘度,在加工過程中,熔融的高聚物在通過窄縫、澆口等流道時(shí),聚合物熔體必定要與加工機(jī)械表面產(chǎn)生摩擦,有些摩擦在對(duì)聚合物的加工是很不利的,這些摩擦使熔體流動(dòng)性降低,同時(shí)嚴(yán)重的摩擦?xí)贡∧け砻孀兊么植冢狈鉂苫虺霈F(xiàn)流紋。為此,需要加入以提高潤(rùn)滑性、減少摩擦、降低界面粘附性能為目的助劑。這就是潤(rùn)滑劑。潤(rùn)滑劑除了改進(jìn)流動(dòng)性外,還可以起熔融促進(jìn)劑、防粘連和防靜電劑、爽滑劑等作用。
分類:
潤(rùn)滑劑可分為外潤(rùn)滑劑和內(nèi)潤(rùn)滑劑兩種,外潤(rùn)滑劑的作用主要是改善聚合物熔體與加工設(shè)備的熱金屬表面的摩擦。它與聚合物相容性較差,容易從熔體內(nèi)往外遷移,所以能在塑料熔體與金屬的交界面形成潤(rùn)滑的薄層。內(nèi)潤(rùn)滑劑與聚合物有良好的相容性,它在聚合物內(nèi)部起到降低聚合物分子間內(nèi)聚力的作用,從而改善塑料熔體的內(nèi)摩擦生熱和熔體的流動(dòng)性。常用的外潤(rùn)滑劑是硬脂酸及其鹽類;內(nèi)潤(rùn)滑劑是低分子量的聚合物。有的潤(rùn)滑劑還有其他的功用。實(shí)際每一種潤(rùn)滑劑都有可以實(shí)現(xiàn)某一要求的作用,總是內(nèi)外潤(rùn)滑共同作用,只是在某一方面更突出一些。同一種潤(rùn)滑劑在不同的聚合物中或不同的加工條件下會(huì)表現(xiàn)出不同的潤(rùn)滑作用,如高溫、高壓下,內(nèi)潤(rùn)滑劑會(huì)被擠壓出來而成為外潤(rùn)滑劑。
在塑料薄膜的生產(chǎn)中,我們還會(huì)遇到一些粘連現(xiàn)象,比如在塑料薄膜生產(chǎn)中,兩層膜不易分開,這給自動(dòng)高速包裝帶來困難。為了克服它,可向樹脂中加入少量增加表面潤(rùn)滑性的助劑,以增加外部潤(rùn)滑性,一般稱作抗粘連劑或爽滑劑。一般潤(rùn)滑劑的分子結(jié)構(gòu)中,都會(huì)有長(zhǎng)鏈的非極性基和極性基兩部分,它們?cè)诓煌木酆衔镏械南嗳菪允遣灰粯拥模瑥亩@示不同的內(nèi)外潤(rùn)滑的作用。按照化學(xué)組分,常用的潤(rùn)滑劑可分為如下幾類:脂肪酸及其酯類、脂肪酸酰胺、金屬皂、烴類、有機(jī)硅化合物等。
潤(rùn)滑劑效能:
潤(rùn)滑劑在塑料的實(shí)際加工中具有多種效能,例如在混煉、壓延加工時(shí),能防止聚合物粘著料筒,抑制摩擦生熱,減小混煉轉(zhuǎn)矩和負(fù)荷,從而防止聚合物材料的熱劣化。在擠出成型時(shí),可提高流動(dòng)性,改善聚合物料與料筒和模具的黏附性,防止并減少滯留物。另外還能改善薄膜的外觀和光澤。
從加工機(jī)械角度來看,在混煉、壓延、搪塑等成型加工中,外潤(rùn)滑劑有重要作用,在擠出、注射成型中,內(nèi)潤(rùn)滑劑則更有效果。
使用注意事項(xiàng)
潤(rùn)滑劑的用量一般在0.5%~1%,選用時(shí)應(yīng)注意:
n 聚合物的流動(dòng)性能已滿足成型工藝的需要,則主要考慮外潤(rùn)滑的作用,以保證內(nèi)外平衡;
n 外潤(rùn)滑是否有效,應(yīng)以它能否在成型溫度時(shí),在塑料面層結(jié)成完整的液體薄膜為準(zhǔn),因此外潤(rùn)滑劑的熔點(diǎn)應(yīng)與成型溫度接近,但要相差10℃~30℃方能形成完整的薄膜;
n 不降低聚合物的力學(xué)強(qiáng)度以及其他物理性能。在生產(chǎn)中選擇潤(rùn)滑劑時(shí),應(yīng)使之達(dá)到以下要求:
n 潤(rùn)滑效能高而持久;
n 與樹脂的相容性大小適中,內(nèi)部、外部潤(rùn)滑作用的平衡;不噴霜、不易結(jié)垢;
n 表面引力小,粘度小,在界面處的擴(kuò)展性好,易形成界面層;
n 盡量不降低聚合物的各種優(yōu)良性能,不影響塑料的二次加工性能;
n 本身的耐熱性和化學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)良,在加工中不分解、不揮發(fā);
n 不腐蝕設(shè)備,不污染薄膜,沒有毒性。
但是,單純使用一種潤(rùn)滑劑,往往難以達(dá)到目的,需幾種潤(rùn)滑劑聯(lián)合使用,近年來復(fù)合潤(rùn)滑發(fā)展很快,在選擇時(shí),可以多角度地來看待潤(rùn)滑劑的作用。