塑料潤滑劑

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　　塑料潤滑劑是指賦予塑料潤滑性、減少有害摩擦並防止製品界面粘附的加工助劑的總稱。聚合物成型加工過程中添加潤滑劑，不僅可以減少熔融後樹脂分子之間的摩擦力，還能夠降低熔融體與加工設備之間的粘結力，促進熔融體的流動，以保證加工順利進行，對提高設備效率和成品率、增強製品的錶面光澤度，起到非常好的效果。

　　塑料潤滑劑的品種很多，分類方法也很多。最常用的分類方法有兩種。一種是根據潤滑劑的潤滑作用，分成內潤滑劑(脂肪酸酯類和醇類等)、外潤滑劑(金屬皂、高級脂肪酸、脂肪酰胺和石蠟等)和複合潤滑劑(金屬皂類硬脂酸鈣和脂肪酸皂等)三大類；另一種是根據潤滑劑的化學結構，大致分成烴類、脂肪酸酰胺類、高級脂肪酸類、酯類、醇類、金屬皂類和複合型潤滑劑類。如果試圖從分子結構層面，深入分析潤滑機理與潤滑劑化學結構的相互關係和作用，後一種分類方法似乎更加科學一些。

　　1.烴類塑料潤滑劑

　　烴類塑料潤滑劑來源廣泛、價格低廉、性能穩定、潤滑作用較好。應用較多的品種包括液體石蠟、天然石蠟、微晶蠟、滷代烴、聚乙烯蠟(PE蠟)、聚丙烯蠟(PP蠟)和氧化聚乙烯蠟(OPE蠟)。除了氧化聚乙烯蠟以外，均為非極性化合物．、根據相似相容原則，該類潤滑劑在非極性樹脂中為內潤滑劑，而在極性樹脂中則為外潤滑劑。

　　(1)液體石蠟

　　液體石蠟是250～300℃的石油餾分，碳原子數為C₁₂～C₂₂的正構烷烴。是一種無色、無味的粘稠狀液體。液體石蠟能合成高級脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚和高級脂肪酸多元醇酯等非離子型錶面活性劑。在塑料擠出加工和註射成形時多用於PVC和PS樹脂的內潤滑劑，用量一般為0．3％～0．5％。將二烷基二硫代磷酸鋅(ZDDP)等加入到液體石蠟中也可以作為聚四氟乙烯(PTFE)等塑料的外潤滑劑。

　　(2)天然石蠟

　　天然石蠟碳原子數一般為C₂₀～C₃₀，熔點較低，在57～63℃範圍內，所以在塑化初期即可發揮潤滑作用。天然石蠟的脫模性能良好，能改善聚氯乙烯(PVC)的錶面光澤。但隨著碳數增長，與PVC的相容性變差，同時影響塑料製品的透明度。20世紀60年代，潤滑劑主要是石蠟和硬脂酸等少數幾個品種。石蠟是非極性飽和烴類潤滑劑，可作為PVC的外潤滑劑。相對硬脂酸和聚乙烯蠟，天然石蠟對塑化時間、塑化扭矩的影響最大。

　　(3)微晶石蠟

　　微晶蠟碳原子數一般為C₂₆～C₇₂的多種烷烴異構體組成。外觀為白色或淺玻璃色，熔點比普通石蠟高，韌性較好。微晶蠟分為低熔點和高熔點兩種。低熔點微晶蠟粘度低、柔韌性好。高熔點微晶蠟硬度相當、熔點高和分子量大。微晶蠟常與硬脂酸丁酯等並用，應用於塑料潤滑劑。我國具有發展微晶蠟的優勢條件，但由於生產的微晶蠟品種單一、附加值低、應用領域窄等原因，制約了微晶蠟的生產和行業發展。國外由於缺乏適合生產微晶蠟的資源，已有部分國家採用石蠟與合成材料調合的方法，作為微晶蠟的代用品。美國調合蠟的產值已占全部微晶蠟產品產值的33％左右。

　　(4)聚乙烯蠟

　　聚乙烯蠟分子量一般為1500～50000，平均不超10000，為蠟狀樹脂。外觀是白色或黃色小顆粒。聚乙烯蠟熱穩定性、化學穩定性和電性能都很好，熔融粘度和硬度均接近於石蠟。聚乙烯蠟能改善聚乙烯、聚丙烯和ABS的流動性，以及聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯的脫模性。與PVC等外部潤滑劑相比，聚乙烯蠟具有更強的內部潤滑作用。

　　(5)聚丙烯蠟

　　聚丙烯蠟(PP蠟)熔點高於聚乙烯蠟，具有耐化學性能強、電性能優良、常溫抗濕能力強、熔融粘度高、分散性能和潤滑效果好等特點。當聚丙烯加入大量填料以後，註塑流動性變差，產品表觀質量差，脫模困難，加入適量聚丙烯蠟之後，可以改善共混產品流動性和產品的光潔度。目前生產PP蠟的方法有三種，其中以聚丙烯為原料，在裂解爐中熱裂解反應制得聚丙烯蠟的方法最易於實施和便於控制。通過接枝，聚丙烯蠟／聚乙二醇共聚物在PP共混體中具有較好的遷移擴散效果。

　　(6)氧化聚乙烯蠟

　　氧化聚乙烯蠟是含有部分如羧基、羥基和酮基等極性基團的改性蠟產品，具有抗磨痕性、自修複性、可拋光性和耐用性，而且化學性能穩定、無毒無腐蝕，與聚氯乙烯等極性樹脂的相容性較好。作為潤滑劑，OPE蠟的酸酯一般控制在15～25 mgKOH／g之間。在擠出和註塑生產工藝中，OPE蠟是目前較為良好的外潤滑劑和脫模劑。

　　2.脂肪類塑料潤滑劑

　　(1)脂肪酸類

　　脂肪酸類包括飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸、羥基脂肪酸和氧化脂肪酸等。其中應用最廣的是硬脂酸。硬脂酸的極性比硬脂酸醇小，因此與極性樹脂的相容度也小得多。硬脂酸分子之間存在著氫鍵結構。氫鍵解離之前，硬脂酸只能起外潤滑，而在高溫、高剪切力作用下，氫鍵解離之後，才有可能起內潤滑作用。作為潤滑劑使用時，以碘值和酸值較低者為好。硬脂酸的揮發性較大，在塑料加工過程中不宜過量，以免在真空定型器中及註塑模具中都會冷凝，影響連續生產或熔接痕的力學性能。

　　(2)脂肪醇類

　　脂肪醇類潤滑劑是以直鏈飽和脂肪醇化合物為主，其潤滑性隨著碳鏈的增加而增加。它們與聚氯乙烯等許多聚合物的極性相似，相容性較好，因而內潤滑性能優良，且不影響產品的透明度，具有與熱穩定劑協同和促進助劑分散的效能，是構成潤滑劑熱穩定劑及複合潤滑劑的基礎成分。

　　(3)脂肪酰胺類

　　主要包括脂肪酸酰胺和烷撐雙脂肪酸酰胺。該類潤滑劑耐熱性、脫模性、透明性均較好，而且與穩定劑有協同效應，可提高顏料的分散性。脂肪酰胺潤滑劑熔點較高，具有界面潤滑作用，一般傾向於外潤滑效果。烷撐脂肪雙酰胺與單酰胺相比，融點高、熱穩定性好、應用廣泛，並且兼具多項輔助功能。

　　(4)脂肪酸酯類

　　脂肪酸酯類潤滑劑一般為高級脂肪酸酯類化合物，兼具內潤滑劑和外潤滑劑的作用，因而適用範圍廣，用量大，與其他助劑的協同效能好，是塑料行業中不可多得的助劑之一。同時由於分子中含有多個極性酯基和多個非極性的烷基，所以同樹脂有較好的相容性，同時該類潤滑劑對設備和製品均不污染，是塑料加工的較為理想的潤滑劑。

　　3.複合型潤滑劑

　　為了擴展塑料潤滑劑的應用場合，適應不同品種的塑料製品，簡化潤滑體系的配方，節約原料，達到加工過程中內外潤滑性平衡，初期、中期和後期潤滑效果兼顧的目的，將性能不同的各種潤滑劑復配成複合型潤滑劑，是當今塑料潤滑劑市場的一個發展方向。由於針對不同使用對象和加工工藝，選用的復配潤滑劑品種繁多、比例各異，這裡不作具體介紹。