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1、高性能润滑剂在钙锌体系的硬质PVC加工中的应用霍尼韦尔公司(中国)有限公司张光博摘要本文分别考察了氧化聚乙烯蜡和均聚的聚乙烯蜡以及高性能润滑剂在Ca/Zn为稳定剂的硬质PVC加工中对加工性,稳定性等各方面的影响关键词高性能润滑剂,HPL,氧化聚乙烯蜡OPE,聚乙烯蜡PE,硬质PVC,钙锌稳定剂,塑化,动态稳定性1PVC润滑剂的基本知识润滑技术在聚氯乙烯（PVC）的配制上可能是少为人知的一个部分。虽然内、外润滑剂在总配料中所占的比例很小，但它对最终产品的加工性能、工艺特质和物理性质的影响是举足轻重的。动态热稳定性、析出、光泽和外观方面的工艺处理可能不被熟识，
2、但润滑却普遍地被认为是影响这些工艺参数中关键因素之一。为了使大家对PVC化合物中的使用的润滑剂有一些深入的认识。这里以钙锌稳定剂为基础配方对低密度均聚物聚乙烯、高密度氧化聚乙烯、高性能润滑剂HPL和丙烯酸工艺助剂之间可能存在的互补行为和协同效应做了一些研究，希望可以使大家对PVC润滑剂有更进一步的认识。PVC润滑剂分为内润滑和外润滑;内润滑涂覆在PVC微粒的表面,而外润滑剂则在PVC熔体和金属间形成一层润滑层.如图1所示:图1润滑剂有很多种类,其中烷烃类的有常用的聚乙烯蜡和氧化聚乙烯蜡,他们在硬质PVC加工中的作用机理如图2:无润滑剂石蜡或均聚聚乙烯蜡氧化
3、聚乙烯蜡双层膜金属金属金属图2由此可见，绝大多是情况下不同种类的润滑剂往往都可以相互影响互补协同,用到具体的PVC加工中,关键就是合理的搭配.2Ca/Zn体系的在硬质PVC加工中的基本性能要求相对传统的铅或者有机锡体系，钙锌体系要求有更宽的加工窗口,提高初期着色性能和颜色保持性能，减少析出,增加生产率,延长动态热稳定时间等.在以下的试验中,我们发现润滑剂对满足以上性能要求起到了关键的作用.3实验部分3.1高性能润滑剂HPL，氧化聚乙烯蜡OPE和均聚的聚乙烯蜡的合理搭配对Ca/Zn体系的影响我们总共做了99组实验,高性能润滑剂HPL的添加量在PHR0.05-
4、0.20之间,OPE的添加量PHR在0.05-0.20之间,均聚的聚乙烯蜡的添加量PHR在0.05-0.20之间.3.1.1高性能润滑剂的基本概念是市面上创新的高效ＰＶＣ润滑剂,可发挥挤出加工的最大潜力，并真正消除生产问题。它突破了传统润滑体系大多依赖石油化工资源的限制。3.1.2高性能润滑剂的基本性能从下列各图中可以看出高性能润滑剂的基本使用性能和一些优异的加工性能.塑化时间(BrabenderTest-55g,30rpm,180°C)更多外滑效果更多内滑效果1.20.8ECHIP0.00.10.20.3OPERL8051.21.00.80.6ECHIP
5、0.00.10.20.3OPERL8800.300.250.200.15HPL0.300.150.250.20HPL熔融压力(BrabenderTwin-screw)240022002000ECHIP0.00.10.20.3OPE0.100.150.200.250.30HPLRL805参考配方=2305初期着色和前期颜色保持性能动态热稳定性能对比3.2高性能润滑剂与加工助剂之间的协同影响3.2.1亚缩段/区熔体压力的协同影响高性能润滑剂HPL料量的增加导致模头前面的压力几乎是直线型的下降，从中可明显地看出当加入氧化聚乙烯蜡，结果则相反。尤其是工艺助剂用量为
6、0.6-0.8phr时，与高性能润滑剂HPL配合使用的氧化聚乙烯蜡导致压力陡然增加3.2.2机械冲击性能的协同影响高性能润滑剂HPL的加入导致了却贝冲击强度的急剧和几乎是直线的增加。加工助剂的用量似乎不是很重要，虽然方框图清楚地显示了缺口冲击强度在加工助剂的为中等程度（0.75phr）时达到最大值。加入高于0.1phr的均聚物聚乙烯，缺口冲击强度就降低了。虽然高性能润滑剂HPL用料较高，但其缺口冲击强度变小了。3.2.3机械断裂伸长率性能的协同影响决定化合物伸长率的主要因素是工艺助剂的用量。丙烯酸加工助剂的最大用量产生了最大伸长率。高性能润滑剂HPL和氧化
7、聚乙烯蜡行为同加工助剂的用量有紧密关系。即使没有加入工艺助剂，也能看到增加氧化聚乙烯蜡用量会提高挤压时的伸长率，而高兴能润滑剂HPL对拉伸性能的影响是很微小的。一旦采用高浓度的高分子量加工助剂，两种产品的作用就会相互转换。由于PVC化合物含有0.8phr的工艺助剂，氧化聚乙烯蜡在这方面的作用就变得微小了，而增加高性能润滑剂HPL的用量，就能使伸长率得以大大提高。4结论HPL兼有内滑和外滑的效果;HPL可以显著的降低熔体压力;通过调整OPE的含量可使塑化时间和物理机械性能最优化;HPL显著的提高了动态热稳定性;HPL缩小了钙锌稳定体系和传统稳定体系的差距.
