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塑料制品PA610潤滑劑平衡設計的復雜性

人氣：發(fā)表時間：2022-12-30 14:40:47

塑料制品潤滑劑平衡設計的復雜性：

潤滑劑及潤滑作用目前尚沒有真正意義的理論及規(guī)律。

對于PVC-U加工過程至關重要的潤滑體系，在目前還沒有可稱為理論的理論，甚至連可以有效地指導配方實驗的規(guī)律也沒有。唯一的所謂規(guī)律是借鑒普通化學中“相似相溶”規(guī)律，也就是潤滑劑的極性與PVC樹脂的極性越相似，其相容性越好，因而其內(nèi)潤滑作用也越好;反之外潤滑作用較強，但是這個規(guī)律對于配方設計的指導性亦很有限。因為判斷潤滑劑的極性的根據(jù)是潤滑劑的化學結(jié)構(gòu)，即潤滑劑分子中含有的羥基、酯基、羧基、酰胺基以及醚基、酮基等極性官能團的種類、數(shù)量及其與長鏈烷基的比例。由于潤滑劑化學結(jié)構(gòu)復雜、多樣，以及相鄰官能團的相互影響，使得對潤滑劑的極性大小的判斷更為困難，這就造成了單憑潤滑劑的極性來推斷潤滑劑的潤滑作用與潤滑劑實際上所起的潤滑作用之間的差異性遠遠超出人們的想象。

潤滑作用的多變性

問題的復雜度更為重要的是潤滑劑與樹脂的相容性(即潤滑作用)還受其他條件的影響，尤其是其他潤滑劑與增塑劑等助劑的影響更為顯著，這種改變甚至可使內(nèi)潤滑劑變成外潤滑劑，也就是說，同一種潤滑劑的潤滑作用會隨著添加量的不同，隨著配方中其他助劑組成的不同，隨著加工條件的不同而改變。

常用潤滑劑的內(nèi)外潤滑作用參考比例如下：

潤滑劑	內(nèi)潤滑比例，%	外潤滑比例，%
脂肪醇	100	0
脂肪酸酯	100	0
CaSt	100	0
PbSt	50	50
亞乙基雙硬脂酰胺	80	20
硬脂酸	20	80
煤酸酯	50	50
石蠟	0	100
PE蠟（輕度氧化）	30	70
PE蠟（未氧化）	20	80

潤滑劑品種較多。通常用兩種或兩種以上潤滑劑組成PVC潤滑體系，以降低其向制品表面遷移能力；改善潤滑劑分散性，使內(nèi)外潤滑劑作用平衡。

內(nèi)、外潤滑平衡的多樣性

事實上，不同類型的加工設備如雙螺桿及單螺桿擠出、注塑、壓延等設備，均要求各自不同的潤滑平衡。嚴格地講，同類設備、不同生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品，甚至同一臺設備，舊的與新的設備，對潤滑平衡均有不同的要求。不同類型的產(chǎn)品，如管材、片材、膜以及異型材，要有各自不同的潤滑平衡。如斷面復雜的異型材、擠出片材、注塑制品、中空制品、吹塑膜及高透明制品均要求有較高的塑化程度，更好的熔體流動性，因而要求內(nèi)、外潤滑劑，尤其是內(nèi)潤滑劑的加入量要多一些，而管材則對熔體黏度及流動性要求相對不太高，塑化程度以60%～70%為宜，因而外潤滑劑相對可以比內(nèi)潤滑劑的用稍多。但是注塑制品則要求盡可能少用非極性外潤滑劑，以便盡可能減少外潤滑劑對熔接痕強度的影響?！　?/div>

大多數(shù)專業(yè)人士認為，對于一般PVC-U而言，配方設計的關鍵是內(nèi)、外潤滑劑種類、比例及加入總量的設計，就是潤滑平衡的設計。

內(nèi)潤滑少，外潤滑多的表現(xiàn)

塑化所需要時間較長，熔融物料流動性差，塑化扭矩較大，制品力學性能下降，變脆，還可能出現(xiàn)析出現(xiàn)象，嚴重時用手試有油樣的感覺。

內(nèi)潤滑多，外潤滑少的表現(xiàn)

塑化時間較短，有較重的粘附現(xiàn)象，制品表面光澤度差，有可能熱穩(wěn)定性變差。

總之外潤滑劑用量不足則有粘附現(xiàn)象，塑化時間短；過量則力學性能下降，有可能有析出現(xiàn)象。pvc內(nèi)潤滑劑用量不足，則塑化扭矩較大，塑化時間較長；過量則塑化時間較短，塑化扭矩較小，熱穩(wěn)定性時間變短，有熱分解現(xiàn)象，制品內(nèi)壁不光滑。

潤滑平衡可通過物料在擠出機的塑化判斷

潤滑平衡體系在扭矩流變曲線上的塑化時間對應于擠出機2/3左右的位置，也就是對應擠出機塑化段將結(jié)束、均化段將開始的位置。如果不是潤滑平衡體系，其塑化時間對應于擠出機的位置將有所改變。塑化時間對應擠出機的位置小于2/3時期，則過度塑化，對于PVC-U而言有可能熱分解，物料發(fā)黃；塑化時間對應擠出機的位置大于2/3時，則塑化度不夠，制品較糙、發(fā)脆。

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