润滑剂、阻燃剂以及抗静电剂

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1、 其它塑料助剂其它塑料助剂 PVC具有什么特性具有什么特性 ？本章本章 学习目的：学习目的： 1、理解并掌握润滑剂、阻燃理解并掌握润滑剂、阻燃剂、抗静电剂的作用原理、常用剂、抗静电剂的作用原理、常用品种品种; 2、了解发泡剂及交联剂、成、了解发泡剂及交联剂、成核剂、驱避剂、防雾剂、抗菌剂核剂、驱避剂、防雾剂、抗菌剂等非常用助剂在塑料中的用途。等非常用助剂在塑料中的用途。第一节第一节 润滑剂润滑剂 一般把能改进聚合物熔体的流动性，一般把能改进聚合物熔体的流动性，减少熔体对设备的粘附现象，提高塑件脱模减少熔体对设备的粘附现象，提高塑件脱模作用的物质称为润滑剂。作用的物质称为润滑剂。一、润滑剂的作用

2、机理一、润滑剂的作用机理 由于塑料加工过程的影响因素很多，关由于塑料加工过程的影响因素很多，关于润滑剂的作用机理尚不十分成熟，存在着于润滑剂的作用机理尚不十分成熟，存在着各种不同的解释，下面是简单的内润滑机理各种不同的解释，下面是简单的内润滑机理和外润滑机理。和外润滑机理。 （1）内润滑机理）内润滑机理 能够降低聚合物分子间的摩能够降低聚合物分子间的摩擦，即减少内摩擦，而加入的润滑剂称之为内擦，即减少内摩擦，而加入的润滑剂称之为内润滑剂。内润滑剂与聚合物有一定的相容性，润滑剂。内润滑剂与聚合物有一定的相容性，其结构及其在聚合物中的状态类似于增塑剂，其结构及其在聚合物中的状态类似于增塑剂，能够使

3、大分子间作用力略有降低，于是在聚合能够使大分子间作用力略有降低，于是在聚合物变形时，分子链间能够相互滑移和旋转，从物变形时，分子链间能够相互滑移和旋转，从而使聚合物分子间的内摩擦减小，流动性增加。而使聚合物分子间的内摩擦减小，流动性增加。但润滑剂不会过分降低聚合物的但润滑剂不会过分降低聚合物的Tg和强度等，和强度等，这是与增塑剂的不同之处。这是与增塑剂的不同之处。（2）外润滑机理）外润滑机理 主要降低聚合物与加工设主要降低聚合物与加工设备表面之间的摩擦，即外摩擦，而加入的润备表面之间的摩擦，即外摩擦，而加入的润滑剂称为外润滑剂。与内润滑相比，外润滑滑剂称为外润滑剂。与内润滑相比，外润滑剂与聚合

4、物的相容性更小。故在加工过程中，剂与聚合物的相容性更小。故在加工过程中，润滑剂分子很容易从聚合物内部迁移至表面，润滑剂分子很容易从聚合物内部迁移至表面，并在熔融聚合物与加工设备（或模具）的界并在熔融聚合物与加工设备（或模具）的界面处形成定向排列的润滑剂层，这种由润滑面处形成定向排列的润滑剂层，这种由润滑剂分子层所构成的润滑界面对聚合物熔体和剂分子层所构成的润滑界面对聚合物熔体和加工设备起到隔离作用，故减少了两者之间加工设备起到隔离作用，故减少了两者之间的摩擦。的摩擦。 二、常用润滑剂品种二、常用润滑剂品种 在塑料工业中，广泛使用的是有机润滑在塑料工业中，广泛使用的是有机润滑剂，它们按化学结构可

5、分为烃类化合物、脂剂，它们按化学结构可分为烃类化合物、脂肪酸、脂肪酸酯、脂肪酸酰胺、脂肪醇和有肪酸、脂肪酸酯、脂肪酸酰胺、脂肪醇和有机硅化合物等。机硅化合物等。（3）液体石蜡）液体石蜡 俗称俗称“白油白油”，适用于，适用于PVC、PS等的内润滑剂，润滑效果较好，无毒，但等的内润滑剂，润滑效果较好，无毒，但与聚合物的相容性差，故用量不宜过多。与聚合物的相容性差，故用量不宜过多。（4）PE蜡蜡 即相对分子质量为即相对分子质量为15005000的的PE，部分氧化的低相对分子质量部分氧化的低相对分子质量PE称为氧化称为氧化PE蜡，可作为蜡，可作为PVC等的润滑剂，用途广泛。等的润滑剂，用途广泛。它比其

6、它烃类润滑剂的内润滑作用强，适用它比其它烃类润滑剂的内润滑作用强，适用于挤出和压延成型，能提高加工效率，防止于挤出和压延成型，能提高加工效率，防止薄膜等粘结，且有利于填料或颜料在聚合物薄膜等粘结，且有利于填料或颜料在聚合物基质中的分散。与基质中的分散。与PE蜡性能相近的还有蜡性能相近的还有PP蜡。蜡。：2.脂肪酸酯脂肪酸酯作为润滑剂的酯类主要是高级脂肪酸的一元作为润滑剂的酯类主要是高级脂肪酸的一元醇酯和多元醇单酯，一些具有代表性的品种醇酯和多元醇单酯，一些具有代表性的品种见表见表14-1。此类润滑剂多数兼具润滑和增塑双重性质，此类润滑剂多数兼具润滑和增塑双重性质，如硬脂酸丁酯便是氯丁橡胶的增塑

7、剂。脂肪如硬脂酸丁酯便是氯丁橡胶的增塑剂。脂肪酸的多元醇单酯是高效的内润滑剂，可用于酸的多元醇单酯是高效的内润滑剂，可用于UPVC的压延硬质片材、注塑制品及型材加的压延硬质片材、注塑制品及型材加工中，特别适合在半硬质工中，特别适合在半硬质PVC用作内润滑剂，用作内润滑剂，并具有抗静电、抗积垢作用。并具有抗静电、抗积垢作用。 3.脂肪酸及其金属皂脂肪酸及其金属皂 直链脂肪酸及其相应的金属盐具有多种直链脂肪酸及其相应的金属盐具有多种功能，其中硬脂酸和月桂酸常作为润滑剂功能，其中硬脂酸和月桂酸常作为润滑剂使用。它们均为白色固体，无毒，主要由使用。它们均为白色固体，无毒，主要由油脂水解而得。由于对金属

8、导线有腐蚀作油脂水解而得。由于对金属导线有腐蚀作用，一般不宜用于电线电缆等塑料制品。用，一般不宜用于电线电缆等塑料制品。常用作润滑剂的脂肪酸金属皂主要是硬脂常用作润滑剂的脂肪酸金属皂主要是硬脂酸盐，包括酸盐，包括ZnSt、CaSt、PbSt和和NaSt等。等。 4. 脂肪酸酰胺脂肪酸酰胺用作塑料加工用润滑剂的脂肪酸酰胺主要是用作塑料加工用润滑剂的脂肪酸酰胺主要是高级脂肪酸酰胺，其结构和物性见表高级脂肪酸酰胺，其结构和物性见表14-2。此类润滑剂由脂肪酸与氨直接反应制备，大此类润滑剂由脂肪酸与氨直接反应制备，大都兼具外部和内部润滑作用。其中硬脂酸酰都兼具外部和内部润滑作用。其中硬脂酸酰胺、油酸酰

9、胺的外部润滑性优良，多用作胺、油酸酰胺的外部润滑性优良，多用作PE、PP、PVC等的润滑剂和脱模剂，以及聚烯烃等的润滑剂和脱模剂，以及聚烯烃的滑爽剂和薄膜抗粘结剂等。的滑爽剂和薄膜抗粘结剂等。6.有机硅氧烷有机硅氧烷俗称俗称“硅油硅油”，是低相对分子质量含硅聚，是低相对分子质量含硅聚合物，因其具有很低的表面张力，较高的合物，因其具有很低的表面张力，较高的沸点和对加工模具的惰性，常作为脱模剂沸点和对加工模具的惰性，常作为脱模剂使用。具有代表性的品种有聚二甲基硅氧使用。具有代表性的品种有聚二甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷等。烷、聚甲基苯基硅氧烷等。7.聚四氟乙烯聚四氟乙烯PTFE适用于各种介质的通用

10、型润滑性粉末，适用于各种介质的通用型润滑性粉末，可快速涂覆形成干膜，以用作石墨、钼和其它可快速涂覆形成干膜，以用作石墨、钼和其它无机润滑剂的代用品，适用于热塑性和热固性无机润滑剂的代用品，适用于热塑性和热固性聚合物的脱模剂。聚合物的脱模剂。 ：三、润滑剂在塑料中的应用三、润滑剂在塑料中的应用 考虑如下的几个方面：润滑效能高而持久；考虑如下的几个方面：润滑效能高而持久；与树脂的相容性大小适中，内部和外部润滑与树脂的相容性大小适中，内部和外部润滑作用平衡，不喷霜，不结垢；表面张力小，作用平衡，不喷霜，不结垢；表面张力小，黏度低，在界面处的扩展性好，易形成界面层；黏度低，在界面处的扩展性好，易形成界

11、面层；不降低聚合物的力学强度及其它性能；本不降低聚合物的力学强度及其它性能；本身的耐热性和化学稳定性优良，在高温加工中身的耐热性和化学稳定性优良，在高温加工中不分解，不挥发，不与树脂或其它助剂发生有不分解，不挥发，不与树脂或其它助剂发生有害反应；不腐蚀设备，不污染制品，无毒。害反应；不腐蚀设备，不污染制品，无毒。 （1）在）在PVC中的应用中的应用 润滑剂在润滑剂在PVC的应的应用最为广泛。一般，用最为广泛。一般，UPVC需要约需要约1%的润滑的润滑剂，特殊情况可到剂，特殊情况可到4%，而在软，而在软PVC中，中，0.5%或少于或少于0.5%就已足够。在生产中，润滑就已足够。在生产中，润滑剂选