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润滑剂介绍(概述、种类及性能)


发布日期:[2008-3-18] 共阅[2401]次【下载此资料的word文档

润滑剂的概述:

    塑料配方中加润滑剂是为了在成型加工时改善树脂的流动性。有些树脂如聚氯乙烯和ABS等在加工过程中必需添加润滑剂才行,特别对聚氯乙烯硬质制品而盲,润滑剂的作用几乎与热稳定剂相仿。一种良好的润滑剂不只是改善了树脂的润滑性,而且通常由于加工流动性的提高还能改善色泽、增加光泽、防静电、促进熔融、避免降解、增加制品韧性、降低加工能耗、提高加工速率等。所以在塑料加工业中,润滑体系往往是很重要的。塑料用润滑剂根据其作用方式可以分为内润滑剂和外润滑剂两大类。内润滑剂用来减少聚合物分子链间的内聚力,起加速熔融、降低熔融粘度、延长加工寿命、改善流动性和提高透明性的作用;外润滑剂起防止熔融聚合物粘附于热加工设备表面的作用。所以内、外润滑剂有不同的功能,难以相互代替。

  如果润滑剂只要求其内润滑作用则它们的选择是很简单的,但是大多数情况是需要将它们的内外润滑作用调到一定程度为最好。一种润滑剂的内外润滑功能是由它的化学组成、极性、在聚合物熔体中的可溶性所决定的。例如硬脂酸单甘油酯能溶于聚氯乙烯熔体,有部分内润滑作用,它的内润滑功能来自分子中两个极性羟基的作用;而三硬脂酸甘油酯只有外润滑功能,因为它分子中没有羟基。当然润滑功能还受润滑剂中所含杂质及其它添加剂的影响。

  塑料用润滑剂的种类比较繁多,从褐煤蜡、石蜡、矿物油、动植物油类等天然物质到各种低分子量聚合物如低分子氟树脂、有机硅油、低密度聚乙烯等,使用较为普遍的是一些脂肪族化合物,例如硬脂酸、硬脂酸皂类、酸脂酸酯类。以及酰胺类化合物。美国1981年在塑料加工中耗用的润滑剂达万多吨,共中酰胺类占45%、硬脂酸及其衍生物占35%,再次是蜡类化合物等。有些润滑剂,如油酸酰胺、硬脂酰胺、脂肪酸的金属盐硬(脂酸镉)等本身又是很好的抗粘贴剂。只要加入0.5%就可使薄膜获很良好的爽滑性。当然二氧化硅、陶土这类填充剂也是最长用的抗粘贴剂,用量为0.1-1.0%,它们又常被称为开口剂。

润滑剂的品种与性能:

    一、脂肪酸及其金属皂类

  脂肪酸及其皂类是用途很广的润滑剂,亦可用作脱模剂。它们的来源丰富、价格低廉,与许多塑料相溶性好,并有热稳定作用,一般都在加工前先与树脂预混,使用方便。硬脂酸迄今仍是最主要的润滑剂之一,因为它的价格低廉、性能全面,且易加工成各种金属皂类,如硬脂酸锌、钝、铅、镁、钡、镉、铝、钠和锂都是常使用的润滑剂。

  1、硬脂酸(又称十八烷酸)

  硬酯酸的纯品是带有光泽的白色柔软小片。20℃时的比重为0.918,熔点70-71℃,沸点383℃,折光率1.4299。在90-100℃下缓慢挥发,易溶于苯、氦仿、乙醚、四氯化碳、二硫化碳、醋酸戊酯、甲苯,能溶于乙醇、丙醇,但几乎不溶于水。工业品纯度40-97%,为白色或微黄色或块状物,是硬脂酸和软脂酸(十六烷酸)的混合物,并含少量油酸,微带脂肪味,无毒。

  2、硬脂酸皂类

  塑料加工中最常用的硬脂酸皂类是硬脂酸锌、钙、铅、钡,它们都兼有稳定剂作用(物化常数见“热稳定剂”)。其中硬脂酸锌可以作聚苯乙烯、ABS、SAN、酚醛、氨基、不饱和聚酯树脂等的润滑剂,也是透明塑料制品常用的脱模剂。硬脂酸钙可用作聚烯烃、酚醛、氨基、不饱和聚酯的润滑剂。

  二、酯 类

  较理想的酚类润滑剂是那些在分子链上有长链脂肪族基的化合物。一般天然蜡属酯类,也是一类优良润滑剂,

  1、硬脂改正丁酯

  浅黄色液体,溶于大多数有机溶剂,难溶或微溶于甘油、乙二醇、甲醇和某些胺类。

  2、硬脂酸单甘油酯(简称GMB)

  这是一种呈白色或象牙色的蜡状固体,熔点为60℃以珠状料供应。比重0.9。工业产品中的纯度约25-90%,其余组成是硬酸脂酸双甘油酯、三甘油酯及甘油等。它适用于聚甲醛、加玻纤之聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚丙烯、醇酸及密胺树脂等。

  3、三硬脂酸甘油酯(简称HTG)

  这是一种白色脆性的蜡状固体,以片状供应,比重0.96,熔点60-64℃。

  三、酰胺类

  酰胺化合物具有较好的外润滑作用,所以既是润滑剂,又是很好的抗粘贴剂。此外,还能提高塑料制品的抗静电性。酰胺类润滑剂的消耗量比酯类多。最常用的是油酸酰胺和双硬脂酰胺。

  1、油酸酰胺

  这是一种白色结晶,熔点为75-76℃,闪点210℃,着火点235℃。不溶于水,溶于乙醇和乙醚.

  2、硬脂酸酰胺

  硬脂酸酰胺的纯品为无色叶状结晶,不溶于水,难溶于冷乙醇,溶于热乙醇、乙醚、氯仿。

  3、乙撑双硬脂酸酰胺(简称EBS)

  这是一种白色细小颗粒,常温下不溶于大多数溶剂,但溶于热的氯化烃类和芳香烃类溶剂。本品对酸、碱和水介质稳定。虽不溶于水,但粉状物在80℃以上具有润湿性。以珠状或块状料供应,工业品纯度96%,它适用ABS、聚甲醛、聚酰胺、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、加玻纤之聚碳酸酯等。

    4、乙撑双油酸酰胺(简称EBO)

  它比EBS软,暗黑色,熔点114℃,以珠状料供应。

  四、石蜡及烃类

  用作润滑剂的烃类是一些分子量在350以上的脂肪烃,包括石蜡、合成石蜡、低分子量聚乙烯蜡以及矿物油。实用的烃类润滑剂是有一特定分子量、粘度或熔程的烃类混合物。烃类润滑剂是优良的外润滑剂,但不是理想的内润滑剂,因它们与聚合物的相溶性较差。

  1、石蜡

  主要成分为直链烷烃,并含有少量的支链烷烃。直链烷烃含量从75%到接近100%不等。

  石蜡是一种白色团体,溶于苯、氯伤、四氯化碳、石脑油等一类非极性溶剂,不溶于如水和甲醇等极性溶剂。

  2、微晶石蜡

  微晶石蜡主要是出文链烃、环烷烃和一些直链烃组成,分子量范围大约是500-1000。这是一种比较细小的晶体,溶于非极性溶剂,不溶于极性格剂。

  3、液体石蜡

  液体石蜡的种类很多,其润滑效果也各不相同。在挤出加工中初期润滑效果良好,热稳定性也较好。但因相溶性差,用量过多时制品易发粘。

  4、聚乙烯蜡(简称ACPE)

  聚乙烯蜡指分子量为1500-25000的低分子量聚乙烯或部分氧化的低分子量聚乙烯。其呈颗粒状、白色粉末、块状以及乳白色蜡状。具有优良的流动性、电性能、脱模性。

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