润滑剂在pvc异型材配方中的重要作用

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1、润滑剂在PVC异型材配方中的重要作用PVC异型材是PVC硬制品的主要品种之一，占PVC树脂总消耗量的22.9%，并以每年平均7%以上的速度增长。有一定规模的型材生产厂家共有390多家，生产能力近280万吨，2003年产量150万吨，销量达130多万吨，预计2005年市场需求将达到150—160万吨。由于PVC异型材主要用于室内外的门窗，所以不仅对各种性能有极高的要求，同时其外观质量也相当重要，在PVC硬制品中属于高质量要求的产品。PVC配方体系的设定和各种助剂的选取是保证PVC型材品质的重要因素，配方中除

2、稳定体系和改性体系外，润滑体系对型材的加工性能及制品的外观和各项物性指标都有很大影响。因其用量少，其重要作用却往往易被人们所忽视，PVC异型材加工过程和制品的很多缺陷，都和润滑剂的选取和配比有着密切关系。因此，润滑剂在PVC异型材配方中具有十分重要的作用。1.润滑剂的分类和作用机理根据润滑剂的作用机理，可将润滑剂分为内润滑剂和外润滑剂两类。内润滑剂是指在聚合物熔融之后能使聚合物分子之间的摩擦力减小的润滑剂；外润滑剂是指在聚合物熔融前后能使粒子聚合物之间和聚合物熔体与金属表面之间的相互摩擦减少的润滑剂。对于

3、润滑剂的作用机理，由于影响润滑剂作用的因素多且复杂，在这里仅能根据一般经验作一简要说明。1.1内部润滑——塑化或软化机理就PVC而言，润滑剂和增塑剂可以视为同一类物质，所不同的是润滑剂的极性较低、碳链较长，因而同增塑剂相比，润滑剂和PVC相容性显著降低。正由于润滑剂与PVC相容性低（且又有一定的相容性），所以只有少量的润滑剂分子能象增塑剂一样穿入聚合物的分子链之间，削弱分子链间相互引力，而使聚合物在变形时分子链相互之间更容易滑动和旋转，同时又不至于过分降低聚合物的玻璃化温度（Tg）。1.2界面润滑机理润滑

4、剂附着在熔融树脂的表面或附着在加工机械、模具的表面形成润滑剂分子层。由于润滑剂分子层的存在而形成润滑界面，结果降低了树脂与加工机械之间的摩擦，润滑界面膜的粘度和它的润滑效率取决于润滑剂的熔点和加工温度。一般来说，分子碳链长的润滑剂由于更能使两个摩擦面远离，因而具有更大的润滑效果。2.受润滑剂影响的塑料性质2.1流变性润滑剂对PVC流变性的影响是显著的。润滑剂对于溶化有十分显著的影响，充分发散的外润滑剂覆盖在树脂粒子上，使摩擦生热量减少，以物理作用方式推迟粒子的聚结和熔化，并阻碍聚合物大分子链短链段的相互扩

5、散。与此相反，充分分散的内润滑剂起假增塑剂的作用，能促进熔化过程。一般的润滑剂均具有内、外润滑剂的性能，这两种作用的大小随品种而异。选择润滑剂的基本原则是设法得到受控制的熔化速率。合理的润滑体系是PVC—U调控塑化速率的最有效、最常用的方法，也是PVC—U加工时必须使用润滑剂的主要原因之一。外润滑剂通过减少对金属表面的粘附性及摩擦力，延长塑化时间。内润滑剂利用高温下与PVC的相容性削弱了聚合物分子间的内聚力，促进熔化过程，使熔体粘度降低，流动性增加。不论是哪一类润滑剂均能使熔体温度降低。润滑剂的作用是通过

6、外部滑动减小所加剪切力的效能；而内润滑剂的作用则是减小熔体粘度，这当然也能减小摩擦生热量。熔体破裂，一般认为是具有弹性的聚合物熔体发生了湍流的结果，这同样能够通过润滑剂的平衡来进行控制。2.2热稳定性一般，因润滑剂能降低加工时的料温，所以对热稳定性会产生良好的作用。更明确地说，某些润滑剂如金属皂，本身就具有稳定性的功能；某些润滑剂如甘油单酯起螯合剂的作用；另外一些润滑剂能与稳定剂发生相互作用。2.3干混料的物性Guimon指出，润滑剂能影响PVC强力高速混合时的压实程度及最终的表观密度和凝胶化程度。在用双

7、螺杆挤出时尤其如此。因为其挤出量与干混料的表观密度成正比，同时部分凝胶化的粒料在挤出中熔化所需的能量较少，所以挤出量较高。2.4力学性能润滑剂能影响拉伸强度、伸长率和冲击强度等力学性能。润滑剂对型材力学性能的影响主要体现在型材的焊角强度和耐低温冲击性能。润滑剂对制品低温冲击的影响，主要是通过对制品塑化效果的影响反映出来。塑化程度越好，低温冲击强度越高。在充分保证物料塑化的前提下，随润滑剂用量的增加，焊角强度有减小的趋势。大量实验表明，外润滑剂过量时焊角强度较差，且具有较好的耐低温落锤冲击强度。反之，外润滑

8、剂不足时，焊角强度较好而耐低温落锤冲击强度较差。2.5热变形温度因为一般的润滑剂熔点均较低，而且其中某些润滑剂还是液体，当这些物质加入后，将与硬PVC及其他组份组成一整体，对PVC塑料的玻璃化温度（Tg）产生影响，使其热变形温度降低。2.6电性能一般说，润滑剂的极性或离子性越强则性能越差，而且温度越高，差别变得越大。除体积电阻率和与此相关的导线绝缘电阻以外，表面电阻率也会受润滑剂的影响。极性较大的润滑剂可减小表面电阻率且能造成