润滑剂

出处：按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《塑料助剂手册》第890页（1849字）

【释文】：

摩擦和润滑是事物矛盾的两个方面。在塑料的成型加工中，有两种摩擦是极为不利的，即聚合物加热熔融时聚合物分子之间的内摩擦以及聚合物熔体与加工机械表面的外摩擦。这些摩擦作用使熔体的流动性降低，有碍于加工效率的提高，同时严重的摩擦会使制品表面变得非常粗糙、缺乏光泽或形成流纹。

以提高润滑性减小有害摩擦，降低界面粘附为目的而使用的助剂称为润滑剂。在实际应用中，由于润滑的具体目的不同，还常有脱模剂、防粘连剂、爽滑剂之称，它们都属于润滑剂范畴。

根据润滑剂的作用机理，可将其分为外部润滑剂和内部润滑剂两类。外部润滑剂的作用是一种界面润滑，它们与聚合物的相容性很小，在加工过程中很容易从聚合物内部移析到表面，在界面处润滑剂分子取向排列，极性基团向着金属表面，通过物理吸附或化学键合形成一个润滑剂分子层，由于润滑剂分子间的内聚能低，因此可以降低聚合物与设备表面的摩擦力，防止其粘附于机械表面上。这种作用称为外部润滑作用。内部润滑剂与聚合物有一定的相容性，该相容性在常温下一般很小，但在高温下相容性增大，产生一种增塑作用，削弱了聚合物分子之间的内聚力，减小其内摩擦，使熔体粘度降低，流动性增加。这种作用称为内部润滑作用。

外部润滑作用和内部润滑作用都是相对而言的，实际上，仅具有单一润滑作用的润滑剂是很少的，大多数品种兼具两种润滑作用，只是相对强弱不同而已。同一种润滑剂在不同的聚合物中或不同的加工条件下会表现出不同的润滑作用。良好的润滑剂应该是两种润滑作用兼优。

在塑料薄膜、片材等制品的加工和贮存过程中，还常遇到一种粘连现象，例如成卷的聚乙烯吹塑薄膜、重叠堆放的聚氯乙烯真空成型品会因受压而粘连在一起，这给自动高速包装造成极大障碍。发生粘连的原因目前尚未完全弄清，有人认为是由于树脂中所含的低熔点物质扩散渗出到薄膜表面，受压受热后造成粘连。也有人认为粘连是由于静电或过于光滑的薄膜表面之间形成真空所致。为了克服粘连问题，可向树脂中加入少量增加表面润滑性的助剂，在聚氯乙烯加工中常称为抗粘连剂，在聚烯烃加工中多称为爽滑剂，称呼虽然不同，但其作用一样，即都是增加外部润滑性。当然，向薄膜表面涂撒滑石粉、细陶土之类的粉末，使表面粗糙化，接触面积减少，也可达到防止粘连的目的，对这类材料本章不作介绍。

一般，润滑剂的分子结构中都含有长链的非极性基和极性基两部分，这两种基团在不同聚合物中表现出不同的相容性，从而显示不同的内外润滑作用。也有些润滑剂如聚乙烯蜡是非极性的，它们与非极性树脂的相容性好，主要起内润滑作用。按照化学组成，常用的润滑剂可分为如下几类：脂肪酸及其酯类、脂肪酸酰胺、金属皂、烃类、有机硅化合物、其它(包括高级醇、复合润滑剂等)。

有关润滑剂在聚合物中的行为目前研究的还很不深入，对其选用尚缺乏充分的科学资料，主要是靠经验判断，在设计配方时应考虑到润滑剂的特性，聚合物性质，加工工艺，加工设备，制品性能等多种因素。不同的应用对润滑剂有着不同的要求，但总的来说，理想的润滑剂应满足如下要求。

(1)润滑效能高而持久。

(2)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，不易造成结垢。

(3)表面张力小，粘度小，在界而处的扩展性好，易形成界面层。

(4)不降低聚合物的力学强度，热变形温度、耐候性、透明性和电性能，不影响塑料的二次加工性能如印刷性、粘合性、焊接性等。

(5)本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害反应。

(6)不腐蚀设备，不污染制品，没有毒性。

一种润滑剂是很难满足上述所有要求的，实际中多将数种润滑剂配合使用，近年来复合润滑剂发展很快也出自此因。