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浅谈PVC润滑剂的选用和配方技术(一)

时间:2020-03-09 09:51作者:admin

 一、润滑剂的基础概念

    如何才能选用到好的、合适的润滑剂,首先要对润滑剂的基础概念和理论有个大致和正确的认识和了解。如果对基本概念和理论有大的认识偏差,要想选用到好的、对的润滑剂可能会比较难,或者会花出更多的时间去试验验证和实践。在此,先简单的介绍下润滑剂的基本概念和理论:

1、外滑剂

   润滑剂熔融后,在螺筒、模具、螺杆等表面 与PVC熔体表面之间形成一层膜,起到润滑作用的物质我们称之为外滑剂。外滑剂在PVC加工生产中中有以下的表现和特征:

 一、提高制品表面光泽度,防止物料粘附在热的金属表面。

 二、调整物料塑化点。通过增加外滑剂,可以延迟物料塑化点,推后塑化时间。

 三、用的剂量太高,会导致析出现象。外滑剂添加量太大,会造成加工过程中模头析出、定性槽、制品等析出。

 四、如果剂量太高,会降低抗冲等机械物理性能。因为外滑剂添加量太高(塑称过滑),将影响物料塑化效果,同时也影响了物料混炼的均匀程度,所以生产的制品将不能得到良好的抗冲等物理机械性能。

 五、不影响或降低维卡软化点。外滑剂总的来说基本不影响制品维卡软化温度,这点与内滑剂不同。

六、过高的添加量,对型材焊接强度有消极的影响,会造成管件烘箱起皮,影响制品透明性等。

 

2、内滑剂

润滑剂熔融后, 融进PVC熔体的内部,在熔体内分子间起到润滑、减少摩擦的物质我们称之为内滑剂。内滑剂在PVC加工生产中中有以下的表现和特征:

一、降低熔融后树脂中的摩擦。如上面定义,内滑剂有降低摩擦,避免螺筒内熔体内焦料现象。

二、降低熔体粘度和减少离模膨胀。   加工中熔体粘度过大,会造成熔压太大。熔压过大,扭矩升高,剪切力变大,产品同样容易焦料。同时,螺筒内熔压过大,容易造成离模膨胀,离模膨胀太大,则容易有析出现象。所以添加内滑剂,可以避免焦料和减少析出。

三、降低维卡软化点。 添加1PHR固体内滑剂大概会降低1~2度的维卡软化温度,液体的内滑剂对维卡软化点影响更大些。

四、减少熔体破裂。内润滑能帮助物料更加均匀更好塑化, 提高物流的流动性,可以较好的减少或消除熔体破裂现象,尤其高速挤出的情况下。

五、在制品中需要较高添加量起效果

六、有利于提高冲击强度/有利于通过二氯甲烷浸泡实验。

3、内/外滑剂

同时具有内滑剂和外滑剂表现和特征的单体滑剂,我们称之为内/外滑剂。这在酯类润滑剂中较多。有的表现为外滑和内滑相对均衡些,有的表现为外滑较强,内滑弱些。而氧化聚乙烯蜡是蜡类的一种外滑较强,稍微有内滑的内/外滑剂。

 对内滑剂、外滑剂基本概念和表现特征的了解与明晰,有利于我们在做配方设计做正确方向性的调整。

二、润滑剂的基本理论

1、相似相溶原理

    结构或者极性相似相近的两种物质(可以互看为溶质与溶剂)能够彼此互溶,这就是化学中重要的相似相溶原理。在指导润滑剂使用的理论中,应用最广泛的就是相似相溶原理。把PVC熔体看做是一个溶剂体系,润滑剂熔体就是溶质。

    相似相溶从而也引出了溶解度及饱和度的概念。任何物质在另外一种物质里都是有一定的溶解度,超过了溶解的饱和度就会不相溶,就会析出。同样,任何同一类物质的总量在另外一种物质里也是有一定的溶解度,总量超出了饱和度,也会析出。

    我们在设计配方时围绕这一指导性的理论,只要满足生产和制品性能,尽量减少所有润滑剂的添加总量,包括尽量减少同一类润滑剂的添加总量,这样就可以有效的减少或避免析出现象。

2、界面化学理论

    把PVC熔体看做是一个相体系,把外滑剂或 内/外滑剂看作一种表面活性剂,润滑剂在生产中表现及特征就用界面化学理论来解释.

    把非极性的PE蜡\石蜡等的纯外滑剂看成两端都是非极性的物质.

把像酯类外润滑剂,氧化聚乙烯蜡等有一端有极性,另一端非极性的产品看做是表面活性剂.

 3、层流滑移模型   

     假定不同类型的外润滑剂,在熔体表面和金属表面之间形成的膜的运动行为,符合流体层流和表面滑移的模型理论。

    由此实践而得出:不同种类的外润滑剂协同使用,比单独使用同一种类的润滑剂,效果更佳。

    酯、蜡复合润滑剂,要比单独蜡类润滑体系或单独酯类润滑体系效果佳!

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