广州市博亚化工有限公司 PVC 润 滑 剂 G32 1高分子复合脂应用与对比 第一章 润滑剂应用机理 粉状聚氯乙烯的颗粒是许多直径为1 m的初级粒子的附聚物，而这些初级粒子则是由尺寸为30nm的原纤维纠结而成的。因此，在聚氯乙烯的颗粒中存在着一些微小的空穴。在混料时，润滑剂由于熔点较低，在130℃以下即被融化，融化了的润滑剂部分扩散到聚氯乙烯内颗粒内的空穴中，部分则存在于聚氯乙烯颗粒的间隙中。在这种粉状流动操作过程中，润滑剂的熔点、润滑特性和粘度是影响粉状流动的主要参数。当温度升至130～160℃的时候，聚氯乙烯的颗粒被粉碎，初级粒子成为最大的结构单位，这时，分子结构对润滑剂性能的影响便表现出来了。那些在分子中同时具有极性基团和非极性基团的润滑剂，由于偶极作用，被吸附在初级粒子的表面或进入初级粒子间的空穴中；不具极性基团的润滑剂，由于与熔体不相容，也存在于初级粒子的表面。当温度达到190℃时，初级粒子开始融化，极性大的润滑剂，因与聚氯乙烯相容性较好，大部分融入聚氯乙烯熔体中，对熔体起内增塑作用。而非极性的润滑剂溶液由于与聚氯乙烯熔体相容性甚小，大部分被挤压到加工设备的表面和熔体间的界面上，这时，运动的熔体不是与金属直接接触，而是与粘度小的静止的润滑剂液体层接触，故摩擦系数要比与金属直接接触是要小得多，这就是这些润滑剂起到外润滑作用的原因。 为了进一步说明在塑料加工过程的各个阶段对润滑剂的不同要求，现以挤出加工聚氯乙烯为例：对内、外润滑剂在加工机械各部分所起的主要作用加以说明。 初期润滑剂效果。这是从加料段到压缩段时间的区域。聚氯乙烯在这个区域进行混合并开始塑化。在这里要求润滑剂能增加塑料的流动性，保证加料流畅。因此，在这个区域内主要是内润滑在起作用。 中期润滑剂效果区。这是压缩段到计量段的区域，聚氯乙烯粉状在这里完成塑化，在这个过程中，要求润滑剂能降低塑料流动过程中的摩擦力，保证熔体流动。因此，在这个区域主要是外润滑在起作用，但内润滑剂可以降低熔体流动，也是不可缺少的。 后期润滑效果。这是从计量段到金属模具的区域。在这里熔体被加压并送入模具中成型。在这个区域，要求润滑剂能降低熔体与金属模具表面间的附着力，便于脱模，故仍是外润滑剂在其主要作用。 由于加工过程的不可分割，一般采用内、外润滑作用兼备的润滑剂或复配润滑剂。 第二章 润滑剂的作用 1、降低熔体粘度 一般来讲，熔体粘度低、流动性好，易于加工成型。提高温度，可以增加分子热运动的能量，相对的减少了分子间的作用力，熔体粘度有所降低，流动性增加。聚氯乙烯树脂其分解温度在130～140℃左右，远低于硬质聚氯乙烯的加工温度（185～205℃），所以靠提高温度来降低树脂熔体的粘度是有限的。因此，提高温度还意味着增加能耗，同时延长制品的冷却时间，降低了生产效率。降低树脂的分子量，也可以降低树脂粘度，同时也降低维卡软化点和其他力学性能。加入润滑剂，其目的就是有效降低树脂熔体的粘度，提高高聚物的流动性。 2、 促进塑化作用 内润滑剂由于带有极性，在树脂塑化前被树脂微粒间的空隙形成的毛细管吸附（化学吸附），到树脂微粒间及分子之链段间。通过润滑剂的相性基团与树脂的极性结点成洛合链，从而减弱了树脂微粒间及分子内链断间的作用力。这时，树枝受到热及剪切力作用力，树脂原本相互缠结的分子链段可以容易地伸展，相互扩展、渗透，树脂微粒间的界线逐渐消失，从而促进了塑化。 3、 减少摩擦热、摩擦力 通常热塑性材料，生产工艺要求树脂熔体有足够的熔体强度，才能生产。 例①压延工艺生产 压板生产。要求熔体的树脂在剥落延辊时，要有适当的熔体强度。 例②吹塑工艺生产 吹瓶生产。要求熔体有足够的熔体强度，以保证成塑时，不会因熔体强度不够而增加熔体的自然下垂，造成制品厚薄不均。 熔体强度及熔体粘度的大小均取决于树脂内分子链段间的作用力的大小。所以在一般情况下，树脂熔体强度与熔体粘度都是树脂内分子间作用的不同情况使得不同表达。 熔体强度时在一般情况下与熔体粘度成正比：熔体强度越大，熔体粘度也越大。 树脂的熔体粘度越大，加工成型的剪切力也越大。剪切力越大，摩擦也越大。这个原理对于聚氯乙烯的极易分解的特性极为不利，会造成树脂内局部过热分解。优质的内外润滑剂兼备的润滑剂，外润滑部分能降低硬聚氯乙烯的摩擦热。内润滑部同时也降低了树脂熔体的粘度和强度。 因此，减少树脂熔体的粘度，减少内摩擦热、摩擦力，就必须减少树脂内分子间的作用力。而树脂熔体分之间作用的减少，造成树脂熔体的强度下降。 G32 1复合脂强极性官能团是降低聚氯乙烯树脂的粘度，促进塑化的关键。增加非极性烷基与极性聚氯乙烯的润滑界面，增大聚氯乙烯链段位移或运动的只有空间，增加基润滑性，减少因链段位移或运动而造成的内摩擦力及摩擦热的产生。 4、 粘附 极性树脂混合物对热加工设备金属表面的粘附十分重要。进料初期，加工设备温度低，树脂混合物对金属的粘附，如在挤出工艺对螺杆和机筒的适当粘附。如在压延工艺中树脂双辊的适当粘辊，都能有效地进行热及机械能的传导促进塑化。如果物料过度粘附，使聚合物局部停留时间过长，造成局部物料过热，热性能下降，影响了产品的质量和外观。如果仅靠如：PE蜡、石蜡、硬脂酸等非极性物料将 打滑 ，不利于快速生产。加入适量G32 1高分子复合脂来平衡润滑剂在聚合物中合理平衡机制是关键。 5、 延迟塑化 聚氯乙烯树脂在混料时，融化了PE蜡、石蜡、硬脂酸等非极性物质，对树脂固体微粒进行润湿，形成固 液界面，包复在树脂微粒表面，构成外润滑作用，使微粒易于相互滑动或滚动，减少树脂微粒间摩擦热，阻碍了微粒链段之间相互扩散、粘连，使粒子识别特征消失缓慢，从而延迟了塑化。 所以应该指出： 内润滑作用 促进塑化作用 外润滑作用 延迟塑化作用 第三章 产品对比表 高分子复合脂 硬脂酸、PE蜡 G32 1高分子复合脂 由于分子机构及其分子量较为合理，将多元醇、二元羧酸、高级脂肪酸经酯化缩合、皂化过程。是一种内润滑作用较强，同时外润滑作用较强的多功能润滑剂。 内外润滑不足，特点是熔体粘度较大，塑化扭矩较大，熔体粘壁现象严重。表现在转子上熔体试验料不好清理，严重时可以产生提前热分解，表面光滑性较差，制品力学性能较低。如果内、外润滑平衡，则熔融的材料易下来，转子表面基本不粘熔体材料。 G32 1高分子复合脂 不仅具有润滑作用强、润滑剂用少，内、外润滑平衡的优良性质，还具有较宽的操作弹性。如出现配料小的微小差异，工艺条件的波动。如：温度，主机转速变化等情况时，生产厂家希望润滑体系仍然处于平衡状态。因材料采用极性基团，又有超长烷基化合物，如脂肪酸等。使高分子复合脂能在不同程度上自动调节润滑平衡功能。 添加硬脂酸醇类、PE蜡等，造成塑化扭转较小，材料光滑度很好，但力学性能较底。严重时，用手擦拭时有油样感觉，并有折出现象。 G32 1高分子复合脂 与树脂相容性强，从而减少树脂分子间的摩擦。配方中的材料成分，可以降低树脂与螺筒壁、螺杆的摩擦。 添加硬脂酸醇类、PE蜡等，没有内润滑作用，外润滑较多。塑化时间明显延长，塑化扭矩有所增大，材料表面涂油的感觉，材料变脆。 G32 1高分子复合脂 能提高聚氯乙烯熔体流动性，促进熔体均匀塑化。能降低塑化温度5～10℃。能提高挤出速度10%左右。 PE蜡或非极性的石蜡材料与聚氯乙烯相容性小，因而可以与树脂构成界面。石蜡和PE蜡虽然也能润滑聚氯乙烯等极性熔体，但石蜡几乎无极性，表面张力较小，分子间的作用力也很小，润滑膜强度差，严重时出现粘辊现象，产品折出泛白。所以PE蜡和石蜡起不到内润滑作用。作为润滑剂的效果也不十分理想。 G32 1高分子复合脂 材料采用极性基团，高级脂肪酸类化合物，具有良好的热稳定性能。可以部分代替三盐基硫酸铅、二盐基磷酸铅、硬脂酸钙等热稳定剂，降低了生产成本。 非极性石蜡、硬脂酸、PE蜡等挥发性强，长时间使用时易凝聚在模口或定型装置中。在整个加工过程中、后期因温度等工艺参数波动而影响了它的挥发程度，会造成平衡系统失衡。 G32-1高分子复合脂是我司借鉴德国汉高（HenKel）公司的润滑剂系列产品的化学结构及生产方法，将多元醇、二元羧酸、脂肪酸等化合物经脂化、缩合、皂化过程，生产出全新的一类集较强内、外润滑性能及较强稳定性能作用于一体的G32-1高分子复合脂。产品经过国内多家大型生产厂家的使用，证明适用于PVC管材、型材、管件、PVC造粒、压延吹塑、PVC电线电缆、各种热稳定剂的高效润滑剂。各项技术指标要求性能数据经广州高分子研究所检测，性能符合GB/T8815、2002标准。 ①G32-1高分子复合脂含两个游离的羟基，极性特强，与PVC树脂相容度好，配方中引用氢键结构，从而减少PVC树脂分子间的摩擦和螺筒、螺杆的摩擦力。发挥加工初、中、后期的润滑作用与热稳定剂的初、中、后期热稳定作用始终平衡。保证产品质量，达到具有内外润滑热稳定性能。 ②G32-1高分子复合脂能有效降低PVC熔体黏度，增加熔体的流动性，促进熔体塑化，降低塑化温度5～10℃，提高挤出速度12％速度。 ③G32-1高分子复合脂具有良好的热稳定性能，可部分代替三盐基亚硫酸铅、二盐基亚磷酸铅、硬脂酸钙等热稳定剂，适当降低产品的成本。 ④G32-1高分子复合脂与其它相溶剂有良好相溶性，具有增光作用。 ⑤每公斤PVC树脂添加0.5～1.2公斤G32-1高分子复合脂。 ⑥本品为固体片状；包装：20kg/包。 ⑦产品通过SGS认证 G32-1高分子复合脂质量指标 项 目 单 位 指 标 外 观 白色（微黄）固体片状 熔 点 ℃ 50～52 闪点（开口） ℃ ﹥240 粘度（20℃） Mpa.s 90～100 折光率（80℃） 1.4462～1.4539 酸 值 MgKOH/g 1