潤滑劑在PVC異型材配方中的重要作用

劉艷 （新疆天業塑料制品總廠 新疆 石河子 832000）

22.9%的PVC樹脂消耗量都是PVC異型材，PVC異型材是一種主要的PVC硬制品品種，年增長速度能夠達到7%以上。我國目前有390多家PVC異型材生產廠家，生產能力近2800 k t,目前年產量能夠達到2000kt。PVC異型材屬于一種高質量要求的PVC硬制品產品，主要用于室內外門窗。而保證PVC型材品質的主要因素是各種助劑的選取及PVC配方體系的設定。PVC異型材配方中除了改性體系和穩定體系外，PVC異型材的各項物性指標和加工性能都會受到潤滑體系較大的影響，但是由于潤滑劑用量少，故往往會忽略潤滑劑在PVC異型材配方中的重要作用。

一、潤滑劑的分類和作用機理

基于潤滑劑的作用機理來看，潤滑劑可以被分為兩類，分別是外潤滑劑和內潤滑劑。由于影響潤滑劑作用的因素極為復雜，且因素較多，本文僅能夠進行簡要說明。

1.內部潤滑——軟化機理或塑化機理

對于PVC異型材而言，增塑劑和潤滑劑通常可被視為同一類物質，但是由于潤滑劑的碳鏈較長、極性較低，故PVC異型材與潤滑劑之間的相容性會出現較為明顯的降低，只有很少一部分潤滑劑分子能夠穿入聚合物的分子鏈之間，使得分子鏈間相互引力進一步削弱，也會使得分子鏈相互之間的聚合物更易旋轉和滑動。

2.界面潤滑機理

潤滑劑會附在模具、加工機械的表面，或者熔融樹脂的表面而形成一層薄薄的潤滑劑分子層，進而形成潤滑界而膜，結果就會造成加工機械與樹脂之間的摩擦力大幅度降低。通常而言，潤滑劑的加工溫度和熔點會直接影響到潤滑界面膜的潤滑效率和粘度于。分子碳鏈長的潤滑劑會具有更大的潤滑效果，主要原因能夠讓摩擦面相互遠離。

二、PVC異型材配方中潤滑劑常用體系和品種

由于穩定體系的不同，不同的PVC異型材配方也會選擇不同的潤滑劑，在有機錫配方中，可選用氧化聚乙烯蠟、石蠟、硬脂酸鈣等作潤滑劑；在無毒的稀土復合穩定體系和鈣鋅復合穩定體系中，可選用硬脂酸鈣、聚乙烯蠟、硬脂酸、石蠟、硬脂酸丁醋等作潤滑劑;在鉛鹽穩定體系中，可選用聚乙烯蠟、硬脂酸甘油醋、硬脂酸等作潤滑劑;

常用的潤滑劑有以下一些性能：

（1）石蠟

屬典型的外潤滑劑，不含極性基團，熔點57-63℃。由于石蠟熔體粘度小、易蒸發、熔點低，只適用于單、雙螺桿擠出機擠出之類的較窄范圍內進行潤滑，本品易泛白、透明度差，用量通常為0.1-0.8份。

（2）硬脂酸

硬脂酸通常用于硬PVC加工的外潤滑劑，熔點70-71℃，呈微黃色顆粒或者白色顆粒，其對于層析結垢的預防效果較佳，用量通常為0.2-0.5份，如果用量過大，很容易出現噴霜的情況。

（3）硬脂酸鈣

無硫化污染，有優良的加工和性潤滑性，熔點148-155℃，用量通常為0.1-0.4份，。屬于一種無毒的白色粉末，在與堿式鉛皂和堿式鉛鹽并用時，能夠使得凝膠化速度提高。

（4）硬脂酸甘油酯

可增加填充劑用量，流動性和耐熱性都較為優良，熔點85-87℃，用量通常為0.2-0.6份，粉末狀物，硬脂酸甘油酯與蠟類并用，能夠把對PVC-U熱穩定性進行有效地改善，還能夠促進塑化。

（5）氧化聚乙烯蠟

能夠對著色劑的分散性進行改善，還可提高擠出效率及金屬與聚合物間的潤滑性，潤滑效率較高，呈現出淡黃色或者白色的顆粒或粉末，用量通常為0.1-0.5份。

（6）聚乙烯蠟

聚乙烯蠟適用于硬PVC單、雙螺桿擠出，軟化點約為100-117℃，白色粉末，用量通常為0.1-0.5份。由于聚乙烯蠟具有較大的相對分子質量及低揮發性、高熔點，故潤滑效果即便在較高的剪切速率和溫度下也能夠顯示明顯。

通常合用兩種或兩種以上潤滑劑能夠有效地提高應用效果，所以，復配方式常在PVC異型材配方中應用。常用潤滑劑配合體系及特點如下：

（1）石蠟(聚乙烯蠟)-硬脂酸鈣潤滑體系

配方中若單獨采用石蠟，那么會無脫模作用、表現出降低轉矩、延遲塑化；配方中若單獨采用硬脂酸鈣，那么會增大轉矩、提高熔體粘度、加速塑化。而若采用石蠟(聚乙烯蠟)-硬脂酸鈣潤滑體系，那么能夠對潤滑劑的分散情況進行有效地改善，協同效應會表現地較強，還能夠使潤滑作用強化，效果較佳。

（2）石蠟(聚乙烯蠟)-硬脂酸潤滑體系

石蠟(聚乙烯蠟)-硬脂酸潤滑體系與石蠟(聚乙烯蠟)-硬脂酸鈣潤滑體系有著相同的作用機理，都能夠提高配方的流動性及熱穩定性，降低收縮率。

（3）硬脂酸鈣-酯類-氧化聚乙烯蠟潤滑體系

硬脂酸鈣-酯類-聚乙烯蠟并用時，會明顯延長塑化時間，增加聚乙烯蠟用量，而采用硬脂酸鈣-酯類-氧化聚乙烯蠟潤滑體系時，會隨著氧化聚乙烯蠟用量增加，塑化時間會呈現出較為明顯的協同效果。

結語

綜上所述，在PVC異型材配方中潤滑劑往往會起到極為重要的作用，為了讓PVC異型材品質日益完美，應該給予更多的重視和更多的關注。

[1]劉芳,李杰,夏飛,鄭忻.硬聚氯乙烯加工與潤滑劑Ⅰ.潤滑劑的相容度(表觀溶解度)及加工條件和助劑對潤滑作用的影響[J].塑料助劑.2002，22(05)：111-115.

[2]劉為紅.添加劑對PVC-U流變性能的影響[J].化學建材.2009,35(04)：134-136.

[3]劉芳,李杰,夏飛,鄭忻.硬聚氯乙烯加工與潤滑劑Ⅱ.潤滑作用的平衡及潤滑劑的選擇(續)[J].塑料助劑.2013,28(01)：102-104.

[4]周擁仔.PVC防護欄表面光滑度影響因素的探討[J].聚氯乙烯.2007,28(04)：100-104.

[5]劉成柱.PVC管材配方中潤滑劑的主要作用及應用[J].塑料制造.2008,34(Z1)：143-145.