潤(rùn)滑劑的功能
1.增加熔融指數(shù)
聚合物熔體的熔融指數(shù)是表征其加工流動(dòng)性的重要參數(shù)。一般隨著溫度升高﹐熔融指數(shù)增加﹐熔體的流動(dòng)速率增加。由于受材料熱穩(wěn)定性等因素的限制,加工溫度不可能無限度的升高。而且靠提高加工溫度降低熔體黏度還會(huì)增加能耗。這時(shí),添加適量的內(nèi)潤(rùn)滑劑能夠改變樹脂熔體的流變行為﹐有效的增加熔融指數(shù),達(dá)到降低熔體黏度﹐提高熔體流動(dòng)性之目的。
2.減小內(nèi)生熱
內(nèi)生熱即聚合物流動(dòng)過程內(nèi)部磨擦產(chǎn)生的熱。在高速加工成型工藝中﹐高剪切使大量的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能﹐熔體黏度越大﹐剪切力越強(qiáng)﹐因此產(chǎn)生的內(nèi)生熱越多。
內(nèi)生熱的不良后果會(huì)導(dǎo)致聚合物熔體局部過熱﹑使其熱穩(wěn)定性下降。添加內(nèi)潤(rùn)滑劑可以有效的降低熔體黏度,有效減小內(nèi)生熱??赡軒淼牟涣己蠊堑腿廴陴ざ瓤赡苁棺⑺艹尚偷燃庸るy以進(jìn)行﹐這種情況下,我們應(yīng)該選擇能夠賦予樹脂內(nèi)部結(jié)構(gòu)單元足夠高的潤(rùn)滑性 ﹐同時(shí)又對(duì)聚合物溶劑化作用極小的潤(rùn)滑劑。這樣就就可以通過減少樹脂內(nèi)部界面的磨擦生熱或?qū)a(chǎn)生的內(nèi)生熱盡快散逸而提高加工穩(wěn)定性﹐也避免了熔融黏度的降低和制品熱變形溫度下降等問題。
3.脫模作用
聚合物加工后期,制品成型。這時(shí)需要比較容易的從磨具上脫落下來,以提高加工效率和產(chǎn)品的質(zhì)量。這時(shí)可以添加具有脫模作用的潤(rùn)滑劑。脫模作用的潤(rùn)滑劑一般為外潤(rùn)滑劑﹐多是極性化合物﹐它們與樹脂兼容性有限﹐能夠從熔體遷移到表面﹐極性基團(tuán)與金屬表面具有一定的親和性。這樣在熔體和金屬表面之間形成一層相對(duì)穩(wěn)定﹑互為隔離的分子層﹐因此抑制聚合物熔體與加工機(jī)械表面之間的粘著。
4.延遲塑化作用
延遲塑化作用是外潤(rùn)滑性在塑料加工中的另一種表現(xiàn)形式。在PVC加工中﹐PVC樹脂是在剪切形變作用下熔融并與各種助劑均勻混合的﹐在具體情況下對(duì)樹脂熔融的要求并不一致。例如在成型過程的初級(jí)階段往往并不希望樹脂微粒過早熔化﹐有時(shí)為了獲得最終制品的最佳力學(xué)性能并不要求樹脂完全熔融﹐這在高抗沖聚氯乙烯加工中表面的尤其明顯。通過在樹脂中配合兼容性較低的潤(rùn)滑劑﹐可以在加工溫度下遷移到樹脂微?;蛉垠w表面﹐從而在樹脂微粒或熔體表面與加工機(jī)械金屬表面形成潤(rùn)滑層﹐使之產(chǎn)生良好的滑動(dòng)﹐削弱剪切變形作用﹐達(dá)到延緩樹脂塑化的目的。
5.防止熔體破裂
在高速剪切速率下的高黏度會(huì)導(dǎo)致所謂熔體破裂的表面現(xiàn)象﹐這是因?yàn)檠撼鑫镔|(zhì)在流道內(nèi)經(jīng)歷規(guī)則的粘附/滑動(dòng)轉(zhuǎn)變。
6.改善制品的自潤(rùn)滑性
許多塑料制品要求有很好的表面潤(rùn)滑效果﹐例如齒輪﹐具有外潤(rùn)滑效果的潤(rùn)滑劑往往可以通過向制品表面的遷移或滲出形成自潤(rùn)滑層同﹐產(chǎn)生永久的潤(rùn)滑作用。
7.爽滑和防粘連作用
對(duì)于比表面積較大的塑料制品﹐表面粘連往往會(huì)給其生產(chǎn)或應(yīng)用帶來諸多困難﹐許多具有外潤(rùn)滑作用的潤(rùn)滑劑向制品表面遷移較大﹐而且冷卻后能夠形成一個(gè)分布均勻的薄涂層﹐由于兩個(gè)界面插入隔離層﹐因此既賦予制品的表面滑動(dòng)性﹐又不致造成表面粗糙﹐這種功能助劑稱為爽滑劑。
PVC管材管件生產(chǎn)中,為了提高物料與設(shè)備接觸面及物料之間的潤(rùn)滑性,使聚氯乙烯易于加工,提高加工速度和制品表面光潔度,配料時(shí)通常都加入1~5份的潤(rùn)滑劑。實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn),潤(rùn)滑劑對(duì)物料的塑化甚至管件的耐液壓等力學(xué)性能起著至關(guān)重要的作用。