橡胶塑料用润滑剂研究进展

橡胶塑料用润滑剂研究进展,,,,年塑料助剂生产与应用技术、信息交流会论文来,,,橡胶塑料用润滑剂研究进展张亨(锦西化工研究院。葫芦岛(,,,,,,)润滑剂是旨在减少两个滑动固体面之间的,润滑剂的分类摩擦所用物质的总称。在橡胶和塑料的成型加工过程中。以提高润滑性、减小有害摩擦、降低界面润滑剂种类繁多，分类方法不一。常用的分类粘附为目的而使用的助剂被称为润滑剂，,,。由于润方法如下。滑的具体目的不同，还常有脱模剂、防粘连剂、爽,(,根据作用机理分类滑剂之称(它们都属于润滑剂的范畴。其作用主要根据润滑剂的作用机理，可将其分为外部润是在橡胶和塑料加工过程中改进流动性和脱模滑剂和内部润滑剂两类。性。防止在机内或模具内粘着而使制品产生鱼眼、,(,根据化学结构分类表面变得非常粗糙、缺乏光泽或形成流纹等缺陷。此乃最常用的分类方法之一。按照润滑荆的在聚氯乙烯的成型加工中(润滑剂的重要性不亚化学结构(可分为如下几大类:脂肪酸及其酯类、于热稳定剂。脂肪酸酰胺、金属皂、烃类、有机硅化合物、其它(包括高级醇、复合润滑剂等)。,润滑剂的性能要求,润滑剂的作用机理,,，,,有关润滑剂在聚合物中的行为目前研究得还不那么深入，对其选用尚缺乏充分的科学资料(主一般。润滑剂的分子结构中都含有长链的非要是靠经验判断。在时应考虑到润滑剂极性基和极性基两部分(这两种基团在不同聚合的特性、聚合物性质、加工工艺、加工设备、制品性物中表现出不同的相容性。从而显示不同的内外能等多种因素。不同的应用对润滑剂有着不同的润滑作用。也有些润滑剂如聚乙烯蜡是非极性的，要求。总的来说，理想的润滑剂应满足如下要求。它们与非极性树脂的相容性好，主要起内润滑作(,)润滑效能高而持久。用。(,)与树脂的相容性大小适中，内部和外部润外部润滑剂的作用是一种界面润滑(它们与滑作用平衡。不喷霜，不易造成结垢。聚合物的相容性很小(在加工过程中很容易从聚(,)不降低聚合物的力学强度、热变形温度、合物内部移析到表面。在界面处润滑剂分子取向耐候性、透明性和电性能(不影响塑料的二次加工排列。极性基团向着金属表面，通过物理吸附或化性能(如印刷性、粘合性、焊接性能。学键合形成一个润滑分子层。由于润滑剂分子间(,)表面张力小，粘度小，在界面处的扩展性的内聚能低，因此，可以降低聚合物与设备表面的好。易形成界面层。摩擦力(防止其粘附于机械表面上。该种作用被称(,)本身的耐热性和化学稳定性优良，在高温为外部润滑作用。加工中不分解、不挥发，不与树脂或其它助剂发生内部润滑剂与聚合物有一定的相容性(该相有害反应。容性在常温下一般很小(但在高温下相容性增大，(,)不腐蚀设备，不污染制品，没有毒性，价产生一种增塑作用(削弱了聚合物分子之间的内廉。聚力，减小其内摩擦，使熔体粘度降低，流动性增一种润滑剂是很难满足上述所有要求的。实加。该种作用被称为内部润滑作用。际中多将数种润滑剂配合使用。近年来复合润滑外部润滑作用和内部润滑作用都是相对而言剂发展很快即为此因。的。实际上，仅具有单一润滑作用的润滑剂是很少,,,,,,,年塑料助剂生产与应用技术、信息交流会论文粜的，大多数品种兼具两种润滑作用(只是相对强弱的。为了抵消粘附随温度升高的过度增加。必须使不同而已。同一种润滑剂在不同的聚合物中或不用合适的外润滑剂。具有脱模作用的润滑剂在其同的加工条件下会表现出不同的润滑作用。良好分子中有极性基团。润滑剂也可以以另一种方式的润滑剂应该是两种润滑作用兼优。通过影响聚合物熔体和加工设备壁之间的动力学在甥料薄膜、片材等制品的加工和贮存过程摩擦来起作用。在热塑性塑料加工中。聚合物是在中，还常遇到一种粘连现象。如成卷的聚乙烯吹塑剪切形变作用下熔化并与其添加剂均化。采用合薄膜、重叠堆放的聚氯乙烯真空成型制品会因受适的螺杆设计和挤塑模头背压的调节以及合适的压而粘连在一起。给自动高速包装造成极大障碍。加热和冷却。局部的能量转换与个别的需要匹配，发生粘连的原因目前尚未完全弄清。有人认为是即可完成这一加工过程。减少摩擦添加剂形成的由于树脂中所含的低熔点物质扩散渗出到薄膜表润滑膜和温度关联的特征转变温度会在较高的温面，受压受热后造成粘连，也有人认为粘连是由于度下发生。当润滑膜破裂时，减少摩擦作用会转移静电或过于光滑的薄膜表面之间形成真空所致。到熔体内部。也确实影响到配混物的可加工性。从为了克服粘连问题(可向树脂中加入少量增加表这些会形成薄膜的润滑剂得到的额外好处是能产面润滑性的助剂(在聚氯乙烯加工中常称为抗粘生具有非常好的、平滑的、有光泽的挤出物表面。连剂(在聚烯烃加工中多称为爽滑剂，称呼虽然不在高剪切速率下的高粘度会导致所谓熔体破裂的同，但其作用一样。即都是增挤出物在流道里经历有规律的膜表面涂撒滑加外部润滑性。向薄表面现象(起因是石粉、细陶土之类的粉末。使其表面粘附，滑动转变。在此，润滑剂再次解决了加工问粗糙化，减少接触面积，也可达到防止粘连的目题。的，本文不作介绍。润滑剂对成品的影响以表面影响为主。成品的平滑和光泽是由热塑性塑料相的加工行为决定,润滑剂的作用的(其他性能在某些情况下是由于添加剂在表面关于润滑剂作用模式的理论随着,,,研究的的积聚而产生的。在许多实际场合，脱模力的减少深入被大大地丰富和发展了。容易溶解的润滑剂是首要的事。在加工可起反应的多成分体系中，目被称为内部的、熔体粘度减少的润滑剂。实际上不前仍常用脱模剂溶液、糊或乳液涂覆模具。各种硅溶解的被称为外润滑剂。后者的作用以在熔体和树脂是最有效的外部不粘性物质，使用得当不会金属表面形成一层脱模膜来解释。产生弊病。对于某些应用，期望成品的表面具有良内润滑可以概括为那些在聚合物相里影响流好的滑动性能。用作熔融状态润滑剂的脂肪酸酯变过程的作用。包括粘度的减小、热耗散的减少。或烃蜡(使用浓度高时会逐渐渗出，产生永久的润为达到粘度减小的目的(需要润滑剂在其最低的滑作用。平滑表面的粘连妨碍了取片和从辊上引可能的浓度(一般,(,,一,,)时改进聚合物熔体的出薄膜(防粘连剂的作用类似于滑爽剂的作用。流动而不会明显地降低树脂的性能。高速加工设此外。润滑剂还有分散作用、防水性等。通常备对聚合物熔体产生高的剪切力，粘度越高，更多采用润滑剂作为单一的载体或与别的载体共用(的机械能转换为热能(被耗散)，这能导致局部过有助于产生比较平滑的成品表面，在制品加工期热或不期望的“剪切燃烧”。更为重要的是，为了造问产生较好的着色稳定性，并能提高成品的抗老型操作(一些加工需要足够高的熔体粘度。典型的化性。润滑剂的防水作用在电器元件的绝缘配混减少热耗散的润滑剂是褐煤酸的酯和皂。它们非物中时显得尤为重要。常长的脂肪基团阻止了聚合物的溶剂化(但对内,主要润滑剂卜,习部各界面有非常显著的润滑作用。决定热的塑料配混物与其他材料在界面上的,(,脂肪酸酰胺行为的作用被称为外润滑作用，包括脱模作用、延脂肪酸酰胺种类较多。可能是用途最广的润迟甥化(减少摩擦)作用、防止熔体破裂。塑料熔体滑剂品种。代表性品种择要叙述。对热金属表面的粘着程度对许多加工都是重要硬脂酰胺由硬脂酸与氨反应而得。可作聚氯,,,,年塑料助剂生产与应用技术、信息交流会论文集,,,乙烯、聚苯乙烯、脲醛树脂等塑料加工用的润滑剜润滑剂和脱模剂。甲撑双(硬脂酰一山箭酸酰胺)可和脱模剂，具有优良的外部润滑效果和脱模性。透作为各种热塑性塑料的润滑剂。羟甲基酰胺添加明性和电绝缘性变亦佳。也可作为天然橡胶和合到酚醛树脂和脲醛树脂和初期缩合物中(具有提成橡胶的内部脱模剂和润滑剂。改善胶料的加工高润滑性和脱模性、增加内部塑性、改善流动性、性，提高颜料等其它助剂的分散效果，赋予制品良提高防湿性等效果。好的光泽。,,,—,为复合酰胺型润滑荆(适用于聚氯乙甲撑双硬脂酰胺由硬脂酰胺与甲醛反应而烯、聚苯乙烯等塑料。具有优良的防薄膜粘连效得。可作为许多塑料的润滑剂，具有良好的透明性果。二?,寸,?,，,,口,,,,,为高级脂肪酸的单和润滑效果。用于硬质聚氯乙烯时，可增加物料的酰胺化合物，可作为聚乙烯、聚丙烯薄膜的爽滑润滑性。改善加工性。并可赋予薄膜抗粘连性。用剂。无毒，还可作为其它树脂的润滑剂和脱模剂。于聚苯乙烯、,,树脂、,,,树脂时。可降低成型时二、,寸,?,，,,,,口一,一,,为高级脂肪酸的双酰树脂和金属表面的摩擦系数，提高加工效能。胺化合物(可作为硬质聚氯乙烯、,,,树脂、,,树,。,’一乙撑双硬脂酰胺由乙二胺和硬脂酰氯脂、聚苯乙烯等塑料的润滑剂和脱模剂，无毒。反应而得。本品为一应用广泛的润滑剂，一般用量,(,脂肪酸及其酯类为,(,,。,(,,(适用于聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、以动植物油为原料由分馏法或压榨法制得的,,,树脂、酚醛树脂、氨基树脂等许多热塑性塑料硬脂酸可作为塑料加工用润滑剂，主要用于聚氯和热同性塑料。兼具优良的内部润滑剂和外部润乙烯。具有优良的润滑作用，并有防止层析结垢的滑剂作用。并可作为爽滑剂、抗粘连剂和抗静电效果。本品能影响凝胶化速度，使用量最好与硬脂剂。酸丁酯之类的内部润滑剂并用。油酰胺由油酸和氨反应而得。可作为聚乙烯、由蓖麻油经加压氢化、皂化、酸解、脱水而制聚丙烯、聚酰胺等塑料的爽滑剂、防粘剂和抗粘连得的羟基硬脂酸用作聚氯乙烯的润滑剂和抗粘连剂。改善注塑成型和挤塑成型中的加工操作性。在剂。透明性好，并有防止离析结垢的效果。无毒，可聚氯乙烯中本品有内部润滑作用。用于与食品接触的制品。羟基硬脂酸甲酯可作为芥酰胺是由芥酸经氨化而得。本品挥发性小(聚乙烯、丁基橡胶、乙丙橡胶等聚合物的润滑剂和可作为高温加工的爽滑剂，特别适用于聚丙烯。加脱模剂。入该润滑剂的制品经过,,,后显示优良的爽滑硬脂酸丁酯被广泛用作硬质聚氯乙烯、聚苯性。乙烯等多种树脂的润滑剂(具有优良的内部润滑蓖麻醇酸酰胺可作为塑料注塑成型时用作模作用。并可提高颜料的分散性。一般用量为,(,,,具的脱模剂。,一(,一羟乙基)蓖麻醇酸酰胺作为塑份(在树脂中不易析出，可减少摩擦热，提高加工料用润滑剂和脱模剂。具有良好的润滑作用，并有速度。减少模具和螺杆的清洁次数，制品表面光洁抗静电效果。,，,’一乙撑双蓖麻醇酸酰胺可作为塑美观。本品在挤塑加工中有良好的初期润滑效果，料用润滑剂和脱模剂。还有抗静电效果。但持续润滑效果较低，与硬脂酸并用可予以提高。山榆酸酰胺作为塑料用抗粘连剂和爽滑荆，褐煤蜡主要成分为,(,,弛的蜡酸、蜡醇及其无毒。用于与食品接触的制品。酯类。作为润滑剂使用的主要有,,蜡、,蜡、,,(,,，,’一乙撑双(,,一羟基硬脂酰胺)作为塑料用蜡和,蜡等。,,蜡是褐煤酸与,，,一丁二醇的酯的内部润滑剂和脱模剂。适用于硬质聚氯乙烯、聚丙部分钙皂化物。作为聚氯乙烯用润滑剂，具有优良烯、聚苯乙烯等，最大用量为,,。制品透明性好，的内部润滑性和外部润滑性(在高浓度下无过润无毒，可用于食品包装材料中。滑之弊。适用于高压下的高速生产，如吹塑、挤塑、,一(,一羟基乙基)一,,一羟基硬脂酰胺作为塑料压延等加工。,蜡是褐煤酸与乙二醇的酯化物，作用内部润滑剂和脱模剂，适用于硬质聚氯乙烯等，为聚氯乙烯用润滑剂。外部润滑效果优于,,蜡。制品透明性好，无毒，可用于接触食品的制品。在含有大量抗冲改击剂和加工助剂的树脂料中润,一硬脂酰基一,,一羟基硬脂酰胺可作为塑料用滑作用显著，特别适用于冲击改性的透明聚氯乙,,,,,,,年塑料助劓生产与应用技术、信息交流会论文粜烯管材、板材和容器。与,,蜡并用具有协同效应。同体石蜡即天然石蜡或矿蜡。广泛用作各种本品无毒，可用于食品包装材料。,,,,蜡是褐煤塑料的润滑剂和脱模剂。外部润滑作用强。制品表酸酯的部分皂化物(可作为聚氯乙烯树脂的润滑面光泽。在硬质聚氯乙烯中使用较多(适用于单螺剂，与树脂的相容性好，内部润滑作用优于,,蜡，杆和双螺杆挤塑。产品无毒，透明性差一些，用量透明性好，主要用于电缆包覆、管材等工业制品，一般不宜过大，最好与内部润滑剂并用。特别是要求良好耐候性和光稳定性的制品。,蜡液体石蜡又名流动石蜡、白油、石蜡油、矿物是,蜡经氢氧化钙部分皂化的产物。作为聚氯乙油等。可作为聚氯乙烯、聚苯乙烯等塑料的内部润烯的润滑剂与,,蜡类似。滑剂，润滑效能高，热稳定性好。适用于挤塑成型单硬脂酸甘油酯作为聚氯乙烯塑料的内部润和注塑成型，初期显示良好的润滑性。但本品相容滑剂。与树脂的相容性好，易于分散，适用于透明性差一些，用量不宜过多，且无毒，可用于制作食制品。甘油三(乙酰氧基硬脂酸)酯可作软质和半硬品包装材料。质聚氯乙烯和纤维素塑料的内部润滑剂。,,,,,,微晶蜡又名提纯地蜡(可作为聚氯乙烯等塑,,,为脂肪酸的甘油酯。用作聚氯乙烯的内部润料的润滑剂，润滑效果比普通石蜡好。与硬脂酸丁滑剂，透明性好，抗离析结垢。适用于硬质和软质酯、酯蜡或高级脂肪酸并用(可改善初期和后期润制品，最大用量为,,。本品无毒。可用于与食品接滑性。产品无毒，许多国家许可用于接触食品的制触的制品。,,,,,,,,,为脂肪酸的乙二醇酯，用作品。硬质聚氯乙烯的内部润滑剂。透明性好。聚乙烯蜡或称低分子量聚乙烯(是生产聚乙甘油三羟硬脂酸酯可作为聚氯乙烯、,,,树烯树脂时的低分子量副产物。或由乙烯聚合而得。脂、,,,树脂的润滑剂和爽滑剂。具有优良的耐热可作为聚氯乙烯等塑料和橡胶的润滑剂(与其它性和流动性。本品也可作为合成橡胶的脱模剂。无烃类润滑剂相比其内部润滑作用较强。产品适用毒。可用于食品包装材料中。于挤塑和压延加工。可提高加工效率，防止薄膜或柠檬酸三(十八)酯用作硬质聚氯乙烯、,,,树片材粘连。并能改善填料或颜料的分散性，但透明脂的内部润滑剂(能改善熔融树脂的流动性和制性和相容性较差。另外，产品无毒，可用于与食品品的表面光泽(不影响热变形性和透明性。在挤塑接触的制品。加工时可提高挤出量。减少清机次数。本品还有良低分子量聚丙烯是不规整结构的低分子量聚好的爽滑性和抗粘连性。丙烯(可作为硬质聚氯乙烯、聚乙烯等塑料的润滑棕榈酸十六酯作为硬质聚氯乙烯的润滑剂(剂。能改善颜料和填充剂的分散性(具有良好的内内部润滑性比脂肪酸好。外部润滑性较低。适用于外润滑作用。产品无毒，美国和日本许可其用于制透明制品。作食品包装材料。,(,金属皂类,(,氯化石蜡金属皂类润滑剂的常见品种有硬脂酸钙、硬氯化石蜡作为聚氯乙烯的润滑剂，阻燃性、化脂酸钡、硬脂酸镉、硬脂酸镁、硬脂酸锂、硬脂酸学稳定性和相容性好。在挤塑加工中有良好的中锌、硬脂酸铝、硬脂酸铅和油酸钠等。它们适用于期润滑性(但初期润滑性和后期润滑性不足。故多硬质和软质聚氯乙烯、聚丙烯、,,,树脂、纤维素与其它润滑剂并用。一般用量不大，用量过大时影树脂、聚酯、酚醛塑料等。皂类作为酸接受剂一般响制品的透明性。用作塑料的热稳定剂。最常起的润滑作用是脱模,(,聚四氟乙烯蜡剂的作用。但要注意，所有的皂类倾向于形成结聚四氟乙烯蜡可作为聚氯乙烯、聚酰胺、聚碳垢。硬脂酸钙有助于促成非常短的塑化时间，其内酸酯、酚醛树脂等多种热塑性塑料和热固性塑料润滑性最好。硬脂酸铅的外润滑性最好。的润滑剂。兼具优良的内部润滑和外部润滑作用，,(,烃类摩擦系数低，不粘连结块，分散性好，但透明性差。用作润滑剂的烃类大致包括固体石蜡、液体产品无毒(美国和日本许可其用于制做食品包装石蜡、微晶蜡、聚乙烯蜡、低分子量聚丙烯等。材料。,,,,年塑料助剂生产与应用技术、信息交流会论文采,,,,(,有机硅脱模剂借共酯化和共皂化(非常经济地生产出来的。但聚二甲基硅氧烷(甲基硅油)用作塑料和橡胶是。这些润滑体系的使用没有发展到所期望的程等多种材料的脱模剂。具有优良的耐高低温性能、度，它局限于一些工艺，仅在锡稳定的,,,瓶子的透光性、电性能、憎水性、防潮性和化学稳定性。一生产中最为常见。因为,,,工业有众多的各自的般用于大型成型物高温操作脱模。如酚醛树脂、不加工配方(从而很难依据要求合理地购买组合润饱和聚酯层压板等。滑剂。这会限制工厂的适应性，依据成本，加工者聚二乙基硅氧烷(乙基硅油)可作为塑料、橡胶自己购买各个组分通常更为有利。等工业用脱模剂，具有优良的润滑性和电性能。比,,夕,一，,，,一,,,是硬脂酸十八酯、棕榈酸十二甲基硅油更耐低温。六酯的蜡的混合物(可作为硬质聚氯乙烯、聚苯乙聚甲基苯基硅氧烷可作为各种用途的润滑剂烯、,,,树脂等.