润滑体系在PVC配方中的确定.doc

润滑体系在PVC-U异型材配方中的确定 杨光? 张艳华? 朱云波? 李田 本文对润滑剂的分类、作用、润滑机理以及润滑体系在pvc—U异型材配方中的确定做一些论述。旨在对pvc—U异型材配方的改进与优化上提供一些参政。????? 润滑剂的作用????? 我们知道，pvc的分子和形态特性决定了其在成型加工时的特性和制品的性能是不够优异的，因此，如何改善其加工性能和制品性能是至关重要的。稳定剂、改性剂、填充剂的使用正是为了此目的，然而，润滑剂却往往得不到充分的重视，其实，润滑剂品种和用量的选择重要性丝毫不亚于稳定剂，直接影响着生产加工乃至产品性能。特别是在生产硬质产品时其作用会得到充分体现。????? 1、改善pvc树脂的加工性能，提高物料的流动性，在一定程度上调节物料的塑化进程。????? 下图是润滑剂对物料塑化进程的影响： ????? 2、降低pvc大分子间的摩擦，防止pvc大分子因摩擦而分解，提高pvc加工的稳定性。同时，由于润滑剂的存在，使得物料与金属之间形成一种界膜，该界膜不仅可以防止物料粘附于金属壁上，而且减弱了物料对加工设备和模具的磨损，延长挤出设备的使用寿命。????? 3、有利于提高产品的外观质量乃至内在质量。????? 润滑剂的分类及润滑机理????? 通常，我们习惯于将润滑剂分为内润滑剂和外润剂。????? 1、内润滑剂及其润滑机理????? 内润滑剂一般是带有极性基的小分子有机化合物。因此，它能与pvc大分子较好地相容，这些小分子能够均匀地分布于PVC大分子结构单元之间，从而使得pvc大分子间的移动更加容易，提高pvc物料的流动性，减小物料在磨擦和剪切时所产生的热量，消除融体温度的波动。????? 2、外润滑剂及其润滑机理????? 外润滑剂通常是无极性或者极性较低的有机化合物。熔点在60℃～95℃范围内。其特点是烃链长，与pvc的相容性差。外润滑剂在一定温度和压力作用下融化并向熔体表面析出，并在融体与金属之间形成一种界膜，该界膜可以降低融熔物料对挤出设备及模具的粘附力。????? 还有一些物质具有内润滑剂和外润滑剂共同的作用。它一般是含有极性基团、分子量相对较大的高级脂肪酸的衍生物。如：某些高级脂肪醇等。对润滑体系的基本要求????? 1、与pvc有适当的相容性，内、外润滑剂配比适度，低熔点与高熔点润滑剂协调使用，不喷霜、不析出。????? 2、化学稳定性、热稳定性能优异在加工温度范围内不分解、不与其它组份发生不良反应。????? 3、低挥发性、低迁移性、无毒、无污染。????? 4、不影响制品的物理性能，不影响制品的二次加工如印刷、喷涂、焊接等。????? 润滑剂润滑性能大小的判断????? 实际上，所有的润滑剂都可以看成是烃类的衍生物。如石蜡(包括液体与固体石蜡)是饱和烃类；脂肪酸、脂肪醇、脂肪醇酯、脂肪酸酯等都可以看成是卤代烃的衍生物，而卤代烃又是烃的衍生物。据此，可以判断具有相近碳链结构的润滑剂与聚氯乙烯的相容性的大小，从而进一步判断润滑剂润滑能力的大小，为确定润滑剂在配方中的用量提供定性的帮助。如硬脂酸丁酯十八醇硬脂酸。在同种类润滑剂中，随着分子量的增大其相容性变小。相容性的大小也可以根据润滑剂的极性大小来判断，极性越大的润滑剂与pvc的相容性越大，内润滑的作用越明显，如硬脂酸钙硬脂酸。????? 润滑体系在pvc—U异型材配方中的确定????? 1、内部和外部润滑剂互相配合综合考虑。????? 在pvc—U异型材中加入适量的外润滑是必不可少的。在以铅盐为主的配方体系中，建议使用低分子量的聚乙烯蜡(M≤2000)、氧化聚乙烯蜡(具有一定的内润滑作用)。尽量少使用石蜡作为外润滑，原因之一是石蜡的熔点低，一般在55℃左右，润滑效率低；二是易析出，清模的次数增多；三是对焊角强度等物理性能有不良影响。外润滑的用量一般控制在0.8-1.5份左右的范围内(包括金属皂类)。外润滑用量过多会延长物料的塑化进程，降低生产效率；用量太少，易使制品发脆。在以有机锡为主的配方中，外润滑的用量应适当增大，因为一般有机锡稳定剂不具有润滑作用。????? 内部润滑剂的选择使用应根据其它助剂以及挤出设备的具体情况灵活掌握，其加入量应少于外部润滑剂。因为在较高的加工温度和压力下，内部润滑剂向外部润滑剂转化的可能性更大。例如，随着CPE用量的增加，物料的塑化时间会明显缩短，这时就需要加入适当的外润滑剂；而抗冲型ACR不会促进物料的塑化，这时就需要加入适当的具有促进塑化的内润滑如硬钙等以保证pvc物料适宜的塑化时间。但笔者并不推荐以提高有促进塑化作用的润滑剂用量来减少加工助剂的用量。加工助剂的作用不仅仅在于改善pvc的加工性，而且，它的使用对于制品的低温性能有较大的改善，这一作用是润滑剂