润滑剂分类及应用

润滑剂分类及应用

润滑剂概述：

塑料配方中加润滑剂是为了在成型加工时改善树脂的流动性。有些树脂如聚氯乙烯和ABS等在加工过程中必需添加润滑剂才行，特别对聚氯乙烯硬质制品而盲，润滑剂的作用几乎与热稳定剂相仿。一种良好的润滑剂不只是改善了树脂的润滑性，而且通常由于加工流动性的提高还能改善色泽、增加光泽、防静电、促进熔融、避免降解、增加制品韧性、降低加工能耗、提高加工速率等。所以在塑料加工业中，润滑体系往往是很重要的。塑料用润滑剂根据其作用方式可以分为内润滑剂和外润滑剂两大类。内润滑剂用来减少聚合物分子链间的内聚力，起加速熔融、降低熔融粘度、延长加工寿命、改善流动性和提高透明性的作用；外润滑剂起防止熔融聚合物粘附于热加工设备表面的作用。所以内、外润滑剂有不同的功能，难以相互代替。

如果润滑剂只要求其内润滑作用则它们的选择是很简单的，但是大多数情况是需要将它们的内外润滑作用调到一定程度为最好。一种润滑剂的内外润滑功能是由它的化学组成、极性、在聚合物熔体中的可溶性所决定的。例如硬脂酸单甘油酯能溶于聚氯乙烯熔体，有部分内润滑作用，它的内润滑功能来自分子中两个极性羟基的作用；而三硬脂酸甘油酯只有外润滑功能，因为它分子中没有羟基。当然润滑功能还受润滑剂中所含杂质及其它添加剂的影响。

塑料用润滑剂的种类比较繁多，从褐煤蜡、石蜡、矿物油、动植物油类等天然物质到各种低分子量聚合物如低分子氟树脂、有机硅油、低密度聚乙烯等，使用较为普遍的是一些脂肪族化合物，例如硬脂酸、硬脂酸皂类、酸脂酸酯类。以及酰胺类化合物。美国1981年在塑料加工中耗用的润滑剂达万多吨，共中酰胺类占45%、硬脂酸及其衍生物占35%，再次是蜡类化合物等。有些润滑剂，如油酸酰胺、硬脂酰胺、脂肪酸的金属盐硬（脂酸镉)等本身又是很好的抗粘贴剂。只要加入0.5%就可使薄膜获很良好的爽滑性。当然二氧化硅、陶土这类填充剂也是最长用的抗粘贴剂，用量为0.1-1.0%，它们又常被称为开口剂。

润滑剂的品种与性能：

一、脂肪酸及其金属皂类

脂肪酸及其皂类是用途很广的润滑剂，亦可用作脱模剂。它们的来源丰富、价格低廉，与许多塑料相溶性好，并有热稳定作用，一般都在加工前先与树脂预混，使用方便。硬脂酸迄今仍是最主要的润滑剂之一，因为它的价格低廉、性能全面，且易加工成各种金属皂类，如硬脂酸锌、钝、铅、镁、钡、镉、铝、钠和锂都是常使用的润滑剂。

1、硬脂酸（又称十八烷酸)：

硬酯酸的纯品是带有光泽的白色柔软小片。20℃时的比重为0.918，熔点70-71℃，沸点383℃，折光率1．4299。在90-100℃下缓慢挥发，易溶于苯、氦仿、乙醚、四氯化碳、二硫化碳、醋酸戊酯、甲苯，能溶于乙醇、丙醇，但几乎不溶于水。工业品纯度40-97%，为白色或微黄色或块状物，是硬脂酸和软脂酸(十六烷酸)的混合物，并含少量油酸，微带脂肪味，无毒。

2、硬脂酸皂类：

塑料加工中最常用的硬脂酸皂类是硬脂酸锌、钙、铅、钡，它们都兼有稳定剂作用(物化常数见“热稳定剂”)。其中硬脂酸锌可以作聚苯乙烯、ABS、SAN、酚醛、氨基、不饱和聚酯树脂等的润滑剂，也是透明塑料制品常用的脱模剂。硬脂酸钙可用作聚烯烃、酚醛、氨基、不饱和聚酯的润滑剂。

二、酯 类

较理想的酚类润滑剂是那些在分子链上有长链脂肪族基的化合物。一般天然蜡属酯类，也是一类优良润滑剂。

1、硬脂改正丁酯

浅黄色液体，溶于大多数有机溶剂，难溶或微溶于甘油、乙二醇、甲醇和某些胺类。

2、硬脂酸单甘油酯(简称GMB)

这是一种呈白色或象牙色的蜡状固体，熔点为60℃以珠状料供应。比重0.9。工业产品中的纯度约25-90%，其余组成是硬酸脂酸双甘油酯、三甘油酯及甘油等。它适用于聚甲醛、加玻纤之聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚丙烯、醇酸及密胺树脂等。

3、三硬脂酸甘油酯(简称HTG)

这是一种白色脆性的蜡状固体，以片状供应，比重0.96，熔点60-64℃。

三、酰胺类

酰胺化合物具有较好的外润滑作用，所以既是润滑剂，又是很好的抗粘贴剂。此外，还能提高塑料制品的抗静电性。酰胺类润滑剂的消耗量比酯类多。最常用的是油酸酰胺和双硬脂酰胺。

1、油酸酰胺

这是一种白色结晶，熔点为75-76℃，闪点210℃，着火点235℃。不溶于水，溶于乙醇和乙醚．

2、硬脂酸酰胺

硬脂酸酰胺的纯品为无色叶状结晶，不溶于水，难溶于冷乙醇，溶于热乙醇、乙醚、氯仿。

3、乙撑双硬脂酸酰胺(简称EBS)

这是一种白色细小颗粒，常温下不溶于大多数溶剂，但溶于热的氯化烃类和芳香烃类溶剂。本品对酸、碱和水介质稳定。虽不溶于水，但粉状物在80℃以上具有润湿性。以珠状或块状料供应，工业品纯度96%，它适用ABS、聚甲醛、聚酰胺、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、加玻纤之聚碳酸酯等。

4、乙撑双油酸酰胺(简称EBO)

它比EBS软，暗黑色，熔点114℃，以珠状料供应。

四、石蜡及烃类

用作润滑剂的烃类是一些分子量在350以上的脂肪烃，包括石蜡、合成石蜡、低分子量聚乙烯蜡以及矿物油。实用的烃类润滑剂是有一特定分子量、粘度或熔程的烃类混合物。烃类润滑剂是优良的外润滑剂，但不是理想的内润滑剂，因它们与聚合物的相溶性较差。

1、石蜡

主要成分为直链烷烃，并含有少量的支链烷烃。直链烷烃含量从75%到接近100%不等。

石蜡是一种白色团体，溶于苯、氯伤、四氯化碳、石脑油等一类非极性溶剂，不溶于如水和甲醇等极性溶剂。

2、微晶石蜡

微晶石蜡主要是出文链烃、环烷烃和一些直链烃组成，分子量范围大约是500-1000。这是一种比较细小的晶体，溶于非极性溶剂，不溶于极性格剂。

3、液体石蜡

液体石蜡的种类很多，其润滑效果也各不相同。在挤出加工中初期润滑效果良好，热稳定性也较好。但因相溶性差，用量过多时制品易发粘。

4、聚乙烯蜡（简称ACPE)

聚乙烯蜡指分子量为1500-25000的低分子量聚乙烯或部分氧化的低分子量聚乙烯。其呈颗粒状、白色粉末、块状以及乳白色蜡状。具有优良的流动性、电性能、脱模性。