塑料制品中潤滑劑的選用原則及應(yīng)用中需注意的問題,聚乙烯蠟
在塑料制品生產(chǎn)中,很多因素會(huì)影響潤滑作用,如聚合物的種類、聚合方法、成型方法、加工機(jī)械、加工條件、各種添加劑之間的相互影響等。選用聚乙烯蠟等潤滑劑時(shí)應(yīng)綜合考慮,同時(shí)還要考慮制品所要求的性能。
對(duì)于PVC異型材配方,潤滑劑投入量雖然較少,但對(duì)型材的加工和內(nèi)在性能影響很大。因此如何充分發(fā)揮潤滑體系的作用,較大程度上依賴于潤滑體系的選擇與匹配,選用潤滑劑應(yīng)遵循如下原則:
(1) 要注意配方體系潤滑的內(nèi)外平衡,適應(yīng)前期、中期、后期各段對(duì)物料潤滑性的要求,達(dá)到潤滑平衡的一致性和長期性。外滑(聚乙烯蠟)多,擠出速度快,但物料易生,塑化不好;內(nèi)滑(氧化聚乙烯蠟)多,擠出量大,物料塑化較好。初期潤滑不好,會(huì)使擠出扭矩偏大。后期潤滑不足,會(huì)導(dǎo)致螺桿均化段、壓縮段、口模段潤滑不足,物料剪切劇烈,影響型材的表面質(zhì)量及內(nèi)在性能,嚴(yán)重的還會(huì)造成分解。一般根據(jù)潤滑劑的熔點(diǎn)和加工溫度結(jié)合來判定潤滑劑在配方中初期、中期和后期的潤滑性。
(2)潤滑劑的濃度應(yīng)維持在最小限度用量內(nèi),雖然潤滑劑在配方中具有和穩(wěn)定劑同樣重要的地位,但并不是用量越大越好,我們所講的潤滑內(nèi)外平衡,是在一定限度內(nèi)的平衡,因?yàn)闈櫥瑒┡cPVC樹脂的不相容性,過多地加入會(huì)對(duì)PVC共混體系產(chǎn)生不良影響。許多出現(xiàn)的加工以及和熱穩(wěn)定性有關(guān)的問題,以及制品的許多缺陷,究其根源都可能是潤滑劑用量過大造成的。
(3)選用潤滑性時(shí)要注意配方中穩(wěn)定劑、加工助劑、改性劑、填料等對(duì)潤滑作用的貢獻(xiàn)和影響。潤滑體系的平衡,不是潤滑劑之間的簡單平衡,而且整個(gè)配方體系的潤滑平衡。不同穩(wěn)定體系的配方,對(duì)潤滑劑的要求不同,潤滑劑在配方中發(fā)揮的潤滑作用也不盡相同,如在鉛鹽穩(wěn)定體系的PVC混合配方中,潤滑劑的極性愈大,與PVC相容性愈好,而在有機(jī)錫穩(wěn)定體系中則變化不大,因有機(jī)錫本身具有增塑作用。據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道,稀土穩(wěn)定劑因其稀土元素的特殊結(jié)構(gòu),使其和潤滑劑的協(xié)調(diào)效應(yīng)更明顯,易使PVC凝膠化,可減少塑化時(shí)間,提高熔體流動(dòng)性。
另外,在PVC異型材配方設(shè)計(jì)和調(diào)整過程中,潤滑劑選用時(shí)還應(yīng)注意:
(1)注意加工溫度對(duì)潤滑劑潤滑作用的影響。起外部潤滑作用的潤滑界面膜的粘度和它的潤滑效率取決于潤滑劑的熔點(diǎn)和加工溫度,如果潤滑劑的熔點(diǎn)接近于加工溫度時(shí),則由于潤滑劑的粘度太大而會(huì)妨礙界面膜的形成,反之如果潤滑劑的熔點(diǎn)太低,則又會(huì)由于潤滑劑過于稀薄而使界面膜破壞,導(dǎo)致潤滑效果不好。隨著加工溫度的升高,潤滑劑與樹脂的相容性增加,潤滑劑的揮發(fā)損失也增大,通過補(bǔ)加外潤滑劑和選用正常加工溫度下相容性較低的潤滑劑而得到解決。
(2)注意潤滑劑的分散性,如分散不均,會(huì)造成局部潤滑,所以在應(yīng)用時(shí)必須充分混合,必要時(shí)添加改善分散性的組份或者將潤滑劑載于粉碎的惰性載體上(如硅酸鹽)。在低用量或中等用量時(shí)起內(nèi)潤滑作用的潤滑劑,當(dāng)用量接近相容性極限時(shí),外潤滑作用逐漸增強(qiáng)。
(3)注意潤滑劑對(duì)制品要求性能的影響,如外觀上要考慮噴霜、顏色漂移、遷移性等;表面性能上應(yīng)考慮印刷性、粘合性、光澤性、疏水性等,機(jī)械性能上應(yīng)考慮強(qiáng)度、層間剝離性等。
(4)潤滑劑應(yīng)配合使用,對(duì)于塑料配方體系,單用一種潤滑劑很難達(dá)到理想的潤滑效果,一般均采用幾種潤滑劑復(fù)合使用的方式,如:硬脂酸-聚乙烯蠟體系,以期達(dá)到加工和制品性能的要求,同時(shí)也可通過復(fù)配提高潤滑劑的效率,減少潤滑劑的總體用量。因?yàn)閹追N潤滑劑配合使用后,難熔與易熔潤滑劑會(huì)相互滲透,且易熔潤滑劑的增稠和表面遷移能力降低,使加工范圍變寬,提高熔體結(jié)構(gòu)的均勻性并能提高制品的力學(xué)性能和外觀質(zhì)量,充分保證擠出過程中物料潤滑平衡。
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