潤滑劑分類及應用知識

潤滑劑分類及應用

潤滑劑概述：

塑料配方中加潤滑劑是為了在成型加工時改善樹脂的流動性。有些樹脂如聚氯乙烯和ABS等在加工過程中必需添加潤滑劑才行，特別對聚氯乙烯硬質制品而盲，潤滑劑的作用幾乎與熱穩定劑相仿。一種良好的潤滑劑不只是改善了樹脂的潤滑性，而且通常由于加工流動性的提高還能改善色澤、增加光澤、防靜電、促進熔融、避免降解、增加制品韌性、降低加工能耗、提高加工速率等。所以在塑料加工業中，潤滑體系往往是很重要的。塑料用潤滑劑根據其作用方式可以分為內潤滑劑和外潤滑劑兩大類。內潤滑劑用來減少聚合物分子鏈間的內聚力，起加速熔融、降低熔融粘度、延長加工壽命、改善流動性和提高透明性的作用；外潤滑劑起防止熔融聚合物粘附于熱加工設備表面的作用。所以內、外潤滑劑有不同的功能，難以相互代替。

如果潤滑劑只要求其內潤滑作用則它們的選擇是很簡單的，但是大多數情況是需要將它們的內外潤滑作用調到一定程度為最好。一種潤滑劑的內外潤滑功能是由它的化學組成、極性、在聚合物熔體中的可溶性所決定的。例如硬脂酸單甘油酯能溶于聚氯乙烯熔體，有部分內潤滑作用，它的內潤滑功能來自分子中兩個極性羥基的作用；而三硬脂酸甘油酯只有外潤滑功能，因為它分子中沒有羥基。當然潤滑功能還受潤滑劑中所含雜質及其它添加劑的影響。

塑料用潤滑劑的種類比較繁多，從褐煤蠟、石蠟、礦物油、動植物油類等天然物質到各種低分子量聚合物如低分子氟樹脂、有機硅油、低密度聚乙烯等，使用較為普遍的是一些脂肪族化合物，例如硬脂酸、硬脂酸皂類、酸脂酸酯類。以及酰胺類化合物。美國1981在塑料加工中耗用的潤滑劑達萬多噸，共中酰胺類占45%、硬脂酸及其衍生物占35%，再次是蠟類化合物等。有些潤滑劑，如油酸酰胺、硬脂酰胺、脂肪酸的金屬鹽硬（脂酸鎘)等本身又是很好的抗粘貼劑。只要加入0.5%就可使薄膜獲很良好的爽滑性。當然二氧化硅、陶土這類填充劑也是最長用的抗粘貼劑，用量為0.1-1.0%，它們又常被稱為開口劑。

潤滑劑的品種與性能：

一、脂肪酸及其金屬皂類

脂肪酸及其皂類是用途很廣的潤滑劑，亦可用作脫模劑。它們的來源豐富、價格低廉，與許多塑料相溶性好，并有熱穩定作用，一般都在加工前先與樹脂預混，使用方便。硬脂酸迄今仍是最主要的潤滑劑之一，因為它的價格低廉、性能全面，且易加工成各種金屬皂類，如硬脂酸鋅、鈍、鉛、鎂、鋇、鎘、鋁、鈉和鋰都是常使用的潤滑劑。

1、硬脂酸（又稱十八烷酸)：

硬酯酸的純品是帶有光澤的白色柔軟小片。20℃時的比重為0.918，熔點70-71℃，沸點383℃，折光率1．4299。在90-100℃下緩慢揮發，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，但幾乎不溶于水。工業品純度40-97%，為白色或微黃色或塊狀物，是硬脂酸和軟脂酸(十六烷酸)的混合物，并含少量油酸，微帶脂肪味，無毒。

2、硬脂酸皂類：

塑料加工中最常用的硬脂酸皂類是硬脂酸鋅、鈣、鉛、鋇，它們都兼有穩定劑作用(物化常數見“熱穩定劑”)。其中硬脂酸鋅可以作聚苯乙烯、ABS、SAN、酚醛、氨基、不飽和聚酯樹脂等的潤滑劑，也是透明塑料制品常用的脫模劑。硬脂酸鈣可用作聚烯烴、酚醛、氨基、不飽和聚酯的潤滑劑。

二、酯 類

較理想的酚類潤滑劑是那些在分子鏈上有長鏈脂肪族基的化合物。一般天然蠟屬酯類，也是一類優良潤滑劑。

1、硬脂改正丁酯

淺黃色液體，溶于大多數有機溶劑，難溶或微溶于甘油、乙二醇、甲醇和某些胺類。

2、硬脂酸單甘油酯(簡稱GMB)

這是一種呈白色或象牙色的蠟狀固體，熔點為60℃以珠狀料供應。比重0.9。工業產品中的純度約25-90%，其余組成是硬酸脂酸雙甘油酯、三甘油酯及甘油等。它適用于聚甲醛、加玻纖之聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚丙烯、醇酸及密胺樹脂等。

3、三硬脂酸甘油酯(簡稱HTG)

這是一種白色脆性的蠟狀固體，以片狀供應，比重0.96，熔點60-64℃。

三、酰胺類

酰胺化合物具有較好的外潤滑作用，所以既是潤滑劑，又是很好的抗粘貼劑。此外，還能提高塑料制品的抗靜電性。酰胺類潤滑劑的消耗量比酯類多。最常用的是油酸酰胺和雙硬脂酰胺。

1、油酸酰胺

這是一種白色結晶，熔點為75-76℃，閃點210℃，著火點235℃。不溶于水，溶于乙醇和乙醚．

2、硬脂酸酰胺

硬脂酸酰胺的純品為無色葉狀結晶，不溶于水，難溶于冷乙醇，溶于熱乙醇、乙醚、氯仿。

3、乙撐雙硬脂酸酰胺(簡稱EBS)

這是一種白色細小顆粒，常溫下不溶于大多數溶劑，但溶于熱的氯化烴類和芳香烴類溶劑。本品對酸、堿和水介質穩定。雖不溶于水，但粉狀物在80℃以上具有潤濕性。以珠狀或塊狀料供應，工業品純度96%，它適用ABS、聚甲醛、聚酰胺、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、加玻纖之聚碳酸酯等。

4、乙撐雙油酸酰胺(簡稱EBO)

它比EBS軟，暗黑色，熔點114℃，以珠狀料供應。

四、石蠟及烴類

用作潤滑劑的烴類是一些分子量在350以上的脂肪烴，包括石蠟、合成石蠟、低分子量聚乙烯蠟以及礦物油。實用的烴類潤滑劑是有一特定分子量、粘度或熔程的烴類混合物。烴類潤滑劑是優良的外潤滑劑，但不是理想的內潤滑劑，因它們與聚合物的相溶性較差。

1、石蠟

主要成分為直鏈烷烴，并含有少量的支鏈烷烴。直鏈烷烴含量從75%到接近100%不等。

石蠟是一種白色團體，溶于苯、氯傷、四氯化碳、石腦油等一類非極性溶劑，不溶于如水和甲醇等極性溶劑。

2、微晶石蠟

微晶石蠟主要是出文鏈烴、環烷烴和一些直鏈烴組成，分子量范圍大約是500-1000。這是一種比較細小的晶體，溶于非極性溶劑，不溶于極性格劑。

3、液體石蠟

液體石蠟的種類很多，其潤滑效果也各不相同。在擠出加工中初期潤滑效果良好，熱穩定性也較好。但因相溶性差，用量過多時制品易發粘。

4、聚乙烯蠟（簡稱ACPE)

聚乙烯蠟指分子量為1500-25000的低分子量聚乙烯或部分氧化的低分子量聚乙烯。其呈顆粒狀、白色粉末、塊狀以及乳白色蠟狀。具有優良的流動性、電性能、脫模性。