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 潤滑劑是PVC加工中必不可少的助劑。在PVC中添加適量潤滑劑，可以降低PVC熔融前粒子之間和PVC熔體中大分子間的相互摩擦；降低PVC熔體與塑料機(jī)械接觸面之間的相互摩擦。適量潤滑劑可改善PVC熔體流動(dòng)性，提高生產(chǎn)效率，并防止摩擦生熱而引起PVC降解，提高制品外觀質(zhì)量。

 

按功能可分為外潤滑劑和內(nèi)潤滑劑。外潤滑劑與PVC相容性較差，易從樹脂熔體內(nèi)部遷移至表面，形成潤滑劑界面層，從而降低PVC熔融前粒子之間和PVC熔體與塑料機(jī)械接觸面之間的相互摩擦。內(nèi)潤滑劑含有極性基團(tuán)，與PVC有較好的相容性，能減少PVC分子間作用力，降低熔體粘度，改善熔融流動(dòng)性。

 

內(nèi)外潤滑劑之分只是相對(duì)而言，并無嚴(yán)格劃分標(biāo)準(zhǔn)。在極性不同的樹脂中，內(nèi)外潤滑劑的作用有可能發(fā)生變化。例如硬脂酸醇、硬脂酸胺、硬脂酸丁酯及硬脂酸單甘油酯對(duì)極性樹脂（如PVC及PA）而言，起內(nèi)潤滑作用，但對(duì)于非極性樹脂（如PE、PP）而言，則顯示外潤滑作用。相反，高分子石蠟等與極性樹脂相容性差，如在極性PVC中用作外潤滑劑，而在PE、PP等非極性樹脂中則為內(nèi)潤滑劑。在不同加工溫度下，內(nèi)、外潤滑劑的作用會(huì)發(fā)生變化，如硬脂酸和硬脂醇用于PVC壓延成型初期，由于加工溫度低，與PVC相容性差，主要起外潤滑作用，當(dāng)溫度升高后，與PVC相容性增大，則轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)潤滑劑作用。

 

常用潤滑劑的內(nèi)外潤滑作用比例如下

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）	20	80
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。

 

常用潤滑劑品種

按潤滑劑的組成可分為：飽和烴類，金屬皂類、脂肪族酰胺、脂肪酸類、脂肪酸酯類及脂肪醇類。

 

飽和烴類按極性可分為非極性烴（如聚乙烯蠟和聚丙烯蠟）、極性烴（如氯化石蠟、氧化聚乙烯等）。按分子量大小可分為：液體石蠟（C₁₆~ C₂₁）、固體石蠟（C₂₆~ C₃₂）、微晶石蠟（C₃₂~ C₇₀）及低分子量聚乙烯（分子量1000~10000）等，主要用于PVC無毒外潤滑劑。

 

金屬皂類既是優(yōu)良的熱穩(wěn)定劑，又是一種潤滑劑，內(nèi)外潤滑作用兼有，不同品種側(cè)重稍有不同 。常用的金屬皂類用于潤滑劑時(shí)加入量如下：

PbSt         0.2~1.0phr                  LiSt               0.6phr

CaSt         0.2~1.5phr                  ZnSt               0.15phr

BaSt         0.2~1.0phr

 

脂肪族酰胺包括單脂肪酸酰胺和雙脂肪酰胺兩大類，單脂肪酰胺主要呈內(nèi)潤滑作用，主要品種有硬脂酸酰胺、芥酸酰胺、蓖麻油酸酰胺等；雙脂肪酸酰胺主要呈外潤滑作用，主要品種有N,N’-亞乙基雙硬脂酰胺、N，N’-亞乙基蓖麻醇酸酰胺等。

 

脂肪酸類主要有（1） 硬脂酸，是僅次于金屬皂類而廣泛應(yīng)用的潤滑劑，在PVC中用量少時(shí)，起內(nèi)潤滑作用；用量大時(shí)，起外潤滑作用。一般硬脂酸的加入量低于0.5份。（2）羥基硬脂酸，與PVC相容性好，顯示內(nèi)潤滑作用，但熱穩(wěn)定性差。

 

脂肪酸酯類主要有（1）硬脂酸丁酯，外觀為無色或淡黃色油狀液體，在PVC中以內(nèi)潤滑為主兼具有外潤滑作用，用量0.5~1.5份。（2）單硬脂酸甘油酯，代號(hào)GMS，外觀為白色蠟狀固體，為PVC優(yōu)良內(nèi)潤滑劑，對(duì)透明性影響小，加入量低于1.5份，可與硬脂酸并用。（3）酯蠟和皂化蠟，主要指以褐煤蠟為主要原料，經(jīng)漂白等工序制成的后序產(chǎn)品。漂白蠟有S蠟和L蠟，酯化蠟有E蠟和EG蠟，皂化蠟有O蠟和OP蠟。主要用于硬PVC，用量0.1~0.3份。

 

脂肪醇類主要有（1）硬脂醇，外觀為白色細(xì)珠狀物，起內(nèi)潤滑作用，透明好。在PVC中用量0.2~0.5份。（2）季戊四醇，PVC高溫潤滑劑，用量0.2~0.5份。

 

隨著PVC制品的擴(kuò)大應(yīng)用，對(duì)塑料助劑的衛(wèi)生性、透明性、加工性等提出了嚴(yán)格要求，從而促進(jìn)了新型潤滑劑的開發(fā)應(yīng)用。其中，酯類潤滑劑發(fā)展較快，用量比例不斷上升，德國Henkel公司Loxiol G系列潤滑劑中，既有硬脂酸十八烷醇酯（G30）、油酸單甘油酯（G10）、蓖麻油酸單甘油酯（G11），還有硬脂酸單甘油酯（GMS）。二元羧酸高級(jí)醇酯，例如己二酸雙（十八烷醇）酯已作為優(yōu)良內(nèi)潤滑劑使用。脂肪酸與多元醇的齊聚復(fù)合酯分子量較大，耐抽出，不噴霜。兼具內(nèi)外潤滑性，是發(fā)展方向和開發(fā)重點(diǎn)，其代表性產(chǎn)品有Henkel公司的G70、G70S、G71、G72、G74等。二十世紀(jì)80年代中期以來，我國塑料助劑科研單位成功的開發(fā)了多種復(fù)合酯類潤滑劑，已生產(chǎn)和應(yīng)用的主要品種有LC-1、LC-2、LC-4、LC-6、LC-7、RH-60、WH-70、RW-100、ZB-16、ZB-74、H-16、H-74等。在此基礎(chǔ)上又進(jìn)一步開發(fā)了PVC用多功能協(xié)效復(fù)配型助劑（例如復(fù)合型熱穩(wěn)定劑/潤滑劑等）。

 

國產(chǎn)酯類潤滑劑部分品種及其性能

牌號(hào)	國外商品相應(yīng)名稱	成分	性能指標(biāo)	適用范圍
LC-1	[日]共同株式會(huì)社LS40A2	脂肪酸皂和一元醇為主體的復(fù)合物	白色（或淺黃色）片狀。酸值：<1mgKOH/g。凝固點(diǎn)61~630C。無毒。	兼具內(nèi)外潤滑作用，初、中、后期潤滑作用良好。無噴霜現(xiàn)象。適用于硬PVC透明板(片)材
LC-2	Henkel公司G70S	脂肪族多元酸與多元醇的齊聚物	白色（或淺黃色）片狀。相對(duì)密度0.90~0.92。酸值：<2.5mgKOH/g。凝固點(diǎn)50~560C。無毒。	兼具內(nèi)外潤滑作用。有良好的脫模效果。適用于無毒PVC吹塑成型制品、收縮膜、透明板(片)材
LC-4	Henkel公司GH4	脂肪族多元醇酯為主體的復(fù)合物	白色粉末或片狀，酸值：<2mgKOH/g。凝固點(diǎn)60~650C。無毒。	內(nèi)潤滑劑。可使PVC制品具有較高透明性與表面光澤度。主要用于PVC無毒透明瓶、收縮膜、片材等
LC-6	Henkel公司G60	飽和脂肪醇多元羧酸酯	白色片狀。酸值：<5mgKOH/g。熔點(diǎn)38~420C。無毒。	內(nèi)潤滑劑。適用于軟質(zhì)和硬質(zhì)PVC制品，例如透明片材、板材、異型材及收縮膜等
LC-7	Henkel公司G16	不飽和脂肪酸甘油酯	黃色透明液體。相對(duì)密度0.85~0.95。折光率1.4400~1.5200。酸值：<5mgKOH/g。凝固點(diǎn)00C以下。無毒。	內(nèi)潤滑劑。適用于無毒透明片材。150C以下放置有沉淀，搖勻后不影響使用

值得注意的是，在較多的復(fù)合熱穩(wěn)定劑中已加入潤滑劑。PVC制品生產(chǎn)中，應(yīng)按復(fù)合型熱穩(wěn)定劑產(chǎn)品說明書及參考配方合理使用。如無特殊工藝要求，一般不再另加潤滑劑，以免出現(xiàn)“過潤滑”等不良情況。

 

在硬質(zhì)PVC塑料中，潤滑劑過量會(huì)導(dǎo)致強(qiáng)度降低，也影響工藝操作。對(duì)于注射制品會(huì)產(chǎn)生脫皮現(xiàn)象，尤其是在澆口附近會(huì)產(chǎn)生剝層現(xiàn)象。對(duì)注射制品，硬脂酸和石蠟總用量一般為0.5~1份：擠出制品一般不超過1份。

 

在軟制品配方中，潤滑劑用量太多，會(huì)起霜并影響制品的強(qiáng)度及高頻焊接和印刷性。而潤滑劑太少則會(huì)粘輥，對(duì)吹塑薄膜而言，潤滑劑太少會(huì)粘住口模，易使塑料在模內(nèi)焦化。同時(shí)，為了改善吹膜的發(fā)粘現(xiàn)象，宜加入少量的內(nèi)潤滑劑單甘酯。生產(chǎn)PVC軟制品時(shí)，潤滑劑加入量一般小于1份。