廣州市博亞化工有限公司 PVC 潤 滑 劑 G32 1高分子復合脂應用與對比 第一章 潤滑劑應用機理 粉狀聚氯乙烯的顆粒是許多直徑為1 m的初級粒子的附聚物，而這些初級粒子則是由尺寸為30nm的原纖維糾結而成的。因此，在聚氯乙烯的顆粒中存在著一些微小的空穴。在混料時，潤滑劑由于熔點較低，在130℃以下即被融化，融化了的潤滑劑部分擴散到聚氯乙烯內顆粒內的空穴中，部分則存在于聚氯乙烯顆粒的間隙中。在這種粉狀流動操作過程中，潤滑劑的熔點、潤滑特性和粘度是影響粉狀流動的主要參數。當溫度升至130～160℃的時候，聚氯乙烯的顆粒被粉碎，初級粒子成為最大的結構單位，這時，分子結構對潤滑劑性能的影響便表現出來了。那些在分子中同時具有極性基團和非極性基團的潤滑劑，由于偶極作用，被吸附在初級粒子的表面或進入初級粒子間的空穴中；不具極性基團的潤滑劑，由于與熔體不相容，也存在于初級粒子的表面。當溫度達到190℃時，初級粒子開始融化，極性大的潤滑劑，因與聚氯乙烯相容性較好，大部分融入聚氯乙烯熔體中，對熔體起內增塑作用。而非極性的潤滑劑溶液由于與聚氯乙烯熔體相容性甚小，大部分被擠壓到加工設備的表面和熔體間的界面上，這時，運動的熔體不是與金屬直接接觸，而是與粘度小的靜止的潤滑劑液體層接觸，故摩擦系數要比與金屬直接接觸是要小得多，這就是這些潤滑劑起到外潤滑作用的原因。 為了進一步說明在塑料加工過程的各個階段對潤滑劑的不同要求，現以擠出加工聚氯乙烯為例：對內、外潤滑劑在加工機械各部分所起的主要作用加以說明。 ?初期潤滑劑效果。這是從加料段到壓縮段時間的區域。聚氯乙烯在這個區域進行混合并開始塑化。在這里要求潤滑劑能增加塑料的流動性，保證加料流暢。因此，在這個區域內主要是內潤滑在起作用。 中期潤滑劑效果區。這是壓縮段到計量段的區域，聚氯乙烯粉狀在這里完成塑化，在這個過程中，要求潤滑劑能降低塑料流動過程中的摩擦力，保證熔體流動。因此，在這個區域主要是外潤滑在起作用，但內潤滑劑可以降低熔體流動，也是不可缺少的。 后期潤滑效果。這是從計量段到金屬模具的區域。在這里熔體被加壓并送入模具中成型。在這個區域，要求潤滑劑能降低熔體與金屬模具表面間的附著力，便于脫模，故仍是外潤滑劑在其主要作用。 由于加工過程的不可分割，一般采用內、外潤滑作用兼備的潤滑劑或復配潤滑劑。 第二章 潤滑劑的作用 1、降低熔體粘度 一般來講，熔體粘度低、流動性好，易于加工成型。提高溫度，可以增加分子熱運動的能量，相對的減少了分子間的作用力，熔體粘度有所降低，流動性增加。聚氯乙烯樹脂其分解溫度在130～140℃左右，遠低于硬質聚氯乙烯的加工溫度（185～205℃），所以靠提高溫度來降低樹脂熔體的粘度是有限的。因此，提高溫度還意味著增加能耗，同時延長制品的冷卻時間，降低了生產效率。降低樹脂的分子量，也可以降低樹脂粘度，同時也降低維卡軟化點和其他力學性能。加入潤滑劑，其目的就是有效降低樹脂熔體的粘度，提高高聚物的流動性。 2、 促進塑化作用 內潤滑劑由于帶有極性，在樹脂塑化前被樹脂微粒間的空隙形成的毛細管吸附（化學吸附），到樹脂微粒間及分子之鏈段間。通過潤滑劑的相性基團與樹脂的極性結點成洛合鏈，從而減弱了樹脂微粒間及分子內鏈斷間的作用力。這時，樹枝受到熱及剪切力作用力，樹脂原本相互纏結的分子鏈段可以容易地伸展，相互擴展、滲透，樹脂微粒間的界線逐漸消失，從而促進了塑化。 3、 減少摩擦熱、摩擦力 通常熱塑性材料，生產工藝要求樹脂熔體有足夠的熔體強度，才能生產。 例①壓延工藝生產 壓板生產。要求熔體的樹脂在剝落延輥時，要有適當的熔體強度。 例②吹塑工藝生產 吹瓶生產。要求熔體有足夠的熔體強度，以保證成塑時，不會因熔體強度不夠而增加熔體的自然下垂，造成制品厚薄不均。 熔體強度及熔體粘度的大小均取決于樹脂內分子鏈段間的作用力的大小。所以在一般情況下，樹脂熔體強度與熔體粘度都是樹脂內分子間作用的不同情況使得不同表達。 熔體強度時在一般情況下與熔體粘度成正比：熔體強度越大，熔體粘度也越大。 樹脂的熔體粘度越大，加工成型的剪切力也越大。剪切力越大，摩擦也越大。這個原理對于聚氯乙烯的極易分解的特性極為不利，會造成樹脂內局部過熱分解。優質的內外潤滑劑兼備的潤滑劑，外潤滑部分能降低硬聚氯乙烯的摩擦熱。內潤滑部同時也降低了樹脂熔體的粘度和強度。 因此，減少樹脂熔體的粘度，減少內摩擦熱、摩擦力，就必須減少樹脂內分子間的作用力。而樹脂熔體分之間作用的減少，造成樹脂熔體的強度下降。 G32 1復合脂強極性官能團是降低聚氯乙烯樹脂的粘度，促進塑化的關鍵。增加非極性烷基與極性聚氯乙烯的潤滑界面，增大聚氯乙烯鏈段位移或運動的只有空間，增加基潤滑性，減少因鏈段位移或運動而造成的內摩擦力及摩擦熱的產生。 4、 粘附 極性樹脂混合物對熱加工設備金屬表面的粘附十分重要。進料初期，加工設備溫度低，樹脂混合物對金屬的粘附，如在擠出工藝對螺桿和機筒的適當粘附。如在壓延工藝中樹脂雙輥的適當粘輥，都能有效地進行熱及機械能的傳導促進塑化。如果物料過度粘附，使聚合物局部停留時間過長，造成局部物料過熱，熱性能下降，影響了產品的質量和外觀。如果僅靠如：PE蠟、石蠟、硬脂酸等非極性物料將 打滑 ，不利于快速生產。加入適量G32 1高分子復合脂來平衡潤滑劑在聚合物中合理平衡機制是關鍵。 5、 延遲塑化 聚氯乙烯樹脂在混料時，融化了PE蠟、石蠟、硬脂酸等非極性物質，對樹脂固體微粒進行潤濕，形成固 液界面，包復在樹脂微粒表面，構成外潤滑作用，使微粒易于相互滑動或滾動，減少樹脂微粒間摩擦熱，阻礙了微粒鏈段之間相互擴散、粘連，使粒子識別特征消失緩慢，從而延遲了塑化。 所以應該指出： 內潤滑作用 促進塑化作用 外潤滑作用 延遲塑化作用 第三章 產品對比表 高分子復合脂 硬脂酸、PE蠟 G32 1高分子復合脂 由于分子機構及其分子量較為合理，將多元醇、二元羧酸、高級脂肪酸經酯化縮合、皂化過程。是一種內潤滑作用較強，同時外潤滑作用較強的多功能潤滑劑。 內外潤滑不足，特點是熔體粘度較大，塑化扭矩較大，熔體粘壁現象嚴重。表現在轉子上熔體試驗料不好清理，嚴重時可以產生提前熱分解，表面光滑性較差，制品力學性能較低。如果內、外潤滑平衡，則熔融的材料易下來，轉子表面基本不粘熔體材料。 G32 1高分子復合脂 不僅具有潤滑作用強、潤滑劑用少，內、外潤滑平衡的優良性質，還具有較寬的操作彈性。如出現配料小的微小差異，工藝條件的波動。如：溫度，主機轉速變化等情況時，生產廠家希望潤滑體系仍然處于平衡狀態。因材料采用極性基團，又有超長烷基化合物，如脂肪酸等。使高分子復合脂能在不同程度上自動調節潤滑平衡功能。 添加硬脂酸醇類、PE蠟等，造成塑化扭轉較小，材料光滑度很好，但力學性能較底。嚴重時，用手擦拭時有油樣感覺，并有折出現象。 G32 1高分子復合脂 與樹脂相容性強，從而減少樹脂分子間的摩擦。配方中的材料成分，可以降低樹脂與螺筒壁、螺桿的摩擦。 添加硬脂酸醇類、PE蠟等，沒有內潤滑作用，外潤滑較多。塑化時間明顯延長，塑化扭矩有所增大，材料表面涂油的感覺，材料變脆。 G32 1高分子復合脂 能提高聚氯乙烯熔體流動性，促進熔體均勻塑化。能降低塑化溫度5～10℃。能提高擠出速度10%左右。 PE蠟或非極性的石蠟材料與聚氯乙烯相容性小，因而可以與樹脂構成界面。石蠟和PE蠟雖然也能潤滑聚氯乙烯等極性熔體，但石蠟幾乎無極性，表面張力較小，分子間的作用力也很小，潤滑膜強度差，嚴重時出現粘輥現象，產品折出泛白。所以PE蠟和石蠟起不到內潤滑作用。作為潤滑劑的效果也不十分理想。 G32 1高分子復合脂 材料采用極性基團，高級脂肪酸類化合物，具有良好的熱穩定性能。可以部分代替三鹽基硫酸鉛、二鹽基磷酸鉛、硬脂酸鈣等熱穩定劑，降低了生產成本。 非極性石蠟、硬脂酸、PE蠟等揮發性強，長時間使用時易凝聚在模口或定型裝置中。在整個加工過程中、后期因溫度等工藝參數波動而影響了它的揮發程度，會造成平衡系統失衡。 G32-1高分子復合脂是我司借鑒德國漢高（HenKel）公司的潤滑劑系列產品的化學結構及生產方法，將多元醇、二元羧酸、脂肪酸等化合物經脂化、縮合、皂化過程，生產出全新的一類集較強內、外潤滑性能及較強穩定性能作用于一體的G32-1高分子復合脂。產品經過國內多家大型生產廠家的使用，證明適用于PVC管材、型材、管件、PVC造粒、壓延吹塑、PVC電線電纜、各種熱穩定劑的高效潤滑劑。各項技術指標要求性能數據經廣州高分子研究所檢測，性能符合GB/T8815、2002標準。 ①G32-1高分子復合脂含兩個游離的羥基，極性特強，與PVC樹脂相容度好，配方中引用氫鍵結構，從而減少PVC樹脂分子間的摩擦和螺筒、螺桿的摩擦力。發揮加工初、中、后期的潤滑作用與熱穩定劑的初、中、后期熱穩定作用始終平衡。保證產品質量，達到具有內外潤滑熱穩定性能。 ②G32-1高分子復合脂能有效降低PVC熔體黏度，增加熔體的流動性，促進熔體塑化，降低塑化溫度5～10℃，提高擠出速度12％速度。 ③G32-1高分子復合脂具有良好的熱穩定性能，可部分代替三鹽基亞硫酸鉛、二鹽基亞磷酸鉛、硬脂酸鈣等熱穩定劑，適當降低產品的成本。 ④G32-1高分子復合脂與其它相溶劑有良好相溶性，具有增光作用。 ⑤每公斤PVC樹脂添加0.5～1.2公斤G32-1高分子復合脂。 ⑥本品為固體片狀；包裝：20kg/包。 ⑦產品通過SGS認證 G32-1高分子復合脂質量指標 項 目 單 位 指 標 外 觀 白色（微黃）固體片狀 熔 點 ℃ 50～52 閃點（開口） ℃ ﹥240 粘度（20℃） Mpa.s 90～100 折光率（80℃） 1.4462～1.4539 酸 值 MgKOH/g 1