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我們在塑料配方設(shè)計中經(jīng)常要用到潤滑劑,不知道大家對潤滑劑到底認(rèn)識有多少。
一、潤滑機(jī)理
潤滑劑是能夠改善塑料加工流動性能的一種添加劑,其結(jié)構(gòu)一般具有非極性長鏈和極性基團(tuán)兩部分,除改善熔體流動性外,其還具有促進(jìn)熔融、便于脫模、防止靜電、防止粘連等作用,按作用機(jī)理可分為外潤滑劑和內(nèi)潤滑劑兩種。
(1)外潤滑劑作用機(jī)理
改善塑料熔體與成型加工設(shè)備金屬表面的摩擦狀況,減少兩者之間的摩擦力,使塑件容易脫模。外潤滑劑與塑料的相容性較差,容易從熔體中向外遷移,從而在熔體與模具間形成一層很薄的隔離膜,避免塑料熔體粘在機(jī)筒或模具表面。
(2)內(nèi)潤滑劑作用機(jī)理
內(nèi)潤滑劑與塑料有良好的相容性,它在塑料熔體內(nèi)部起著降低分子間內(nèi)聚能的作用,可以減少塑料熔體的內(nèi)摩擦,增加塑料的熔融速率和熔體變形性,降低熔體黏度及改善塑化性能。
二、主要種類
(1)脂肪酸酰胺類潤滑劑
(2)烴類潤滑劑
(3)硅氧烷潤滑劑。
關(guān)于這些種類潤滑劑包含有那些具體潤滑劑名稱這里不再贅述。
三、對潤滑劑種類的認(rèn)識(這里我們僅談對流動性的改善)
(1)是不是大家都認(rèn)為只要是潤滑劑,那么一定是有機(jī)物
錯!
無機(jī)物也可以成為潤滑劑,比如硅藻土,比如沉淀硫酸鋇等等。在特定材料和特定領(lǐng)域,無機(jī)物潤滑劑潤滑效果比有機(jī)物潤滑劑潤滑效果還要明顯。
(2)潤滑劑的用量越高配方體系流動性提高越大
錯!
這是大家的共性思維,當(dāng)我們用潤滑劑調(diào)整流動性不理想時,無論供應(yīng)商還是朋友都會建議增加潤滑劑的用量。我們總認(rèn)為,潤滑劑用量越大,對降低聚合物間內(nèi)聚能的作用越大,因此,配方體系流動性越大。事實上并非如此,有時候潤滑劑用量大了反而流動性下降。
(3)一種潤滑劑在任何塑料材料中都能提高流動性
錯!
在一種塑料材料中應(yīng)用提高流動性非常明顯的潤滑劑,換到另一種材料中應(yīng)用不一定明顯提高流動性,有些甚至?xí)档土鲃有浴?/p>
四、對潤滑劑的一些試驗結(jié)果
由于進(jìn)行聚乙烯改性配方設(shè)計研究一年多了,所以鄙人的結(jié)論也是基于聚乙烯得出,敬請諒解。
(1)本人在試驗中發(fā)現(xiàn),硅酮粉對聚乙烯熔體指數(shù)的提高提高幅度為2%,而硅藻土能將聚乙烯熔體指數(shù)提高15%。并且鄙人用硅藻土的量還不是極限用量,如果使用極限用量,硅藻土對聚乙烯熔體指數(shù)的提高不會低于28%。
(2)關(guān)于潤滑劑的用量,由于本人不是專業(yè)搞潤滑劑科研的,也沒有那么多精力進(jìn)行系統(tǒng)潤滑劑用量對塑料材料流動性影響試驗,僅以本人進(jìn)行的試驗做一下說明,
在本人進(jìn)行的硅酮粉改善聚乙烯流動性試驗發(fā)現(xiàn):隨著硅酮粉用量的增加,聚乙烯的熔體指數(shù)呈現(xiàn)先增加后下降趨勢,且增加幅度非常小。
在采用硬脂酸調(diào)整聚乙烯熔體指數(shù)時發(fā)現(xiàn):當(dāng)硬脂酸用量為0.08份時,聚乙烯熔體指數(shù)提高6.8%,當(dāng)硬脂酸用量為0.1份時,聚乙烯熔體指數(shù)提高降為4.9%.
其它潤滑劑用量變化不再描述。
(3) 在2015年本人對有機(jī)硅系潤滑劑進(jìn)行過一些試驗,試驗發(fā)現(xiàn):該潤滑劑應(yīng)用在PVC上,可以讓PVC的流動長度(不好意思,本人沒有條件做流變試驗)增加83%(成本可承受范圍內(nèi)),但應(yīng)用在調(diào)整聚乙烯流動性時發(fā)現(xiàn),其對聚乙烯熔體指數(shù)的影響可以忽略不計,這和前述硅酮粉對聚乙烯熔體指數(shù)的影響試驗是一致的。
因此說,大家在應(yīng)用潤滑劑改善塑料材料流動性時一定要注意,不要迷信也不要輕信潤滑劑任意種類是全能的