内润滑、外润滑

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1、高聚物的在熔融之后通常具有较高的粘度，在加工过程中，熔融的高聚物在通过窄缝、浇口等流道时，聚合物熔体必定要与加工机械表面产生摩擦，有些摩擦在对聚合物的加工是很不利的，这些摩擦使熔体流动性降低，同时严重的摩擦会使薄膜表面变得粗糙，缺乏光泽或出现流纹。 为此，需要加入以提高润滑性、减少摩擦、降低界面粘附性能为目的助剂。这就是润滑剂。 润滑剂除了改进流动性外，还可以起熔融促进剂、防粘连和防静电剂、爽滑剂等作用。 润滑剂可分为外润滑剂和内润滑剂两种,外润滑剂的作用主要是改善聚合物熔体与加工设备的热金属表面的摩擦。它与聚合物相容性较差，容易从熔体内往外迁移，所以能在塑料熔体与金属的交界面形成润滑的薄层。

2、内润滑剂与聚合物有良好的相容性，它在聚合物内部起到降低聚合物分子间内聚力的作用，从而改善塑料熔体的内摩擦生热和熔体的流动性。常用的外润滑剂是硬脂酸及其盐类；内润滑剂是低分子量的聚合物。有的润滑剂还有其他的功用。实际每一种润滑剂都有可以实现某一要求的作用，总是内外润滑共同作用，只是在某一方面更突出一些。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，如高温、高压下，内润滑剂会被挤压出来而成为外润滑剂。 从加工机械角度来看，在混炼、压延、搪塑等成型加工中，外润滑剂有重要作用，在挤出、注射成型中，内润滑剂则更有效果。 润滑剂的用量一般在 0.5%1%，选用时应注意： 聚合物的流

3、动性能已满足成型工艺的需要，则主要考虑外润滑的作用，以保证内外平衡； 外润滑是否有效，应以它能否在成型温度时，在塑料面层结成完整的液体薄膜为准，因此外润滑剂的熔点应与成型温度接近，但要相差 1030方能形成完整的薄膜； 不降低聚合物的力学强度以及其他物理性能。 在生产中选择润滑剂时，应使之达到以下要求： 润滑效能高而持久； 与树脂的相容性大小适中，内部、外部润滑作用的平衡；不喷霜、不易结垢； 表面引力小，粘度小，在界面处的扩展性好，易形成界面层； 尽量不降低聚合物的各种优良性能，不影响塑料的二次加工性能； 本身的耐热性和化学稳定性优良，在加工中不分解、不挥发； 不腐蚀设备，不污染薄膜，没有毒性

4、。 但是，单纯使用一种润滑剂，往往难以达到目的，需几种润滑剂联合使用，近年来复合润滑发展很快，在选择时，可以多角度地来看待润滑剂的作用。 常用的润滑剂有硬脂酸、硬脂酸丁酯、油酰胺、乙撑双硬脂酰胺等。 很多石蜡类物质可作为润滑剂，如天然石蜡，液体石蜡(白油)，微晶石蜡等，但作用却各有差别。天然石蜡多用做外部润滑，可作为多种塑料的润滑剂、脱模剂，一般用量 0.21phr，但其相容性、热稳定性和分散性不是很好，用量不能过大，最好与内润滑剂并用；而白油多用做 PVC、PS 的内润滑剂，润滑性能好、热稳定性也很好，一般用量 0.5phr。它们均为无毒品，能用于食品包装。另有一种微晶石蜡：在塑料加工中它也

5、被用作润滑剂，用量 12Phr，热稳定性和润滑性比普通石蜡好。 低分子量的聚合物也广泛地用做润滑剂，如聚乙烯蜡、低分子量聚丙烯，其内、外润滑性都较好，且无毒。聚乙烯蜡适用于 PVC 等材料挤塑、压延加工，用量一般是 0.11phr，可提高加工效率，防止薄膜粘连，改善填料或颜料的分散性，相容性和透明性不是很好；不规整结构低分子量聚丙烯可作为硬质 PVC，PE 的润滑剂，性能优良，能改善其它助剂的分散性，用量在 0.050.5phr。 在塑料加工过程中，适量添加润滑剂，可减少摩擦，提高挤出速度。但其作用与增塑剂不同，过量添加润滑剂将导致塑化不良。根据在相应树脂里的相容性，润滑剂分为内润滑剂和外润滑

6、剂两种： 1、与树脂相容性较好的润滑剂，留在树脂内部称为内润滑剂，起降低树脂内分子间摩擦作用； 2、与树脂相容性较差的润滑剂，迁移析出树脂外部称为外润滑剂，起降低树脂表面与模具间摩擦作用。 举例说明：最常见的润滑剂如聚乙烯蜡与硬脂酸 1、当用于聚烯烃树脂时，聚乙烯蜡相容性较好，留在树脂内部作为内润滑剂；硬脂酸相容性较差，迁移析出树脂外部作为外润滑剂。 2、当用于聚氯乙烯树脂时，硬脂酸相容性较好，留在树脂内部作为内润滑剂；聚乙烯蜡相容性较差，迁移析出树脂外部作为外润滑剂。一、常用润滑剂品种 （1）润滑剂的分类 按润滑剂成分分类：主要有饱和烃、卤代烃类、脂肪酸类、脂肪酸酷类、脂肪族酰胺类、金属皂类

7、、脂肪醇及多元醇类等。 按润滑剂的作用分类：可分为内、外润滑剂两种，内、外润滑剂的区分主要依其与树脂的相容性大小。内润滑剂与树脂亲和力大，其作用是降低大分子间的作用力；外润滑剂与树脂的亲和力小、其作用是降低树与加工机械之间的摩擦。 内、外润滑剂之分只是相对而言，并无严格划分标准。 在极性不同的树脂中，内、外润滑剂的作用有可能发生变化。例如硬脂酸醇、硬脂酸酰胺、硬脂酸丁脂及硬脂酸单甘油酯对极性树脂如 PVC 及 PA 而言，起内润滑作用；但对于非极性树脂(如 PE 及 PP）而言，则显示外润滑剂作用。相反，高分子石蜡等与极性树脂相容性差，如在极性 PVC 中用做外润滑剂，而在 PE 及 PP 等

8、非极性树脂中则为内润滑剂。 在不同加工温度下，内、外润滑剂的作用会发生变化。如硬脂酸和硬脂醇用于 PVC 压延成型初期，由于加工温度低，与 PVC 相容性差，主要起外润滑作用；当温度升高后，与 PVC相容性增大，则变为起内润滑剂作用。 （2）常用润滑剂品种 按润滑剂的组成可分为：饱和烃类、金属皂类、脂肪族酰胺、脂肪酸类、脂肪酸醋类及脂肪醇类。 饱和烃类 饱和烃类按极性可分为非极性烃(如聚乙烯蜡和聚丙烯蜡)、极性烃(如氯化石蜡及氧化聚乙烯等)。主要用于 PVC 无毒外润滑剂。 a、液体石蜡 俗称白油，为无色透明液体，可用作 PVC 的透明性内润滑剂，用量为 0.5份左右。 b、固体石蜡 又称为天

9、然石蜡，白色固体，可用作 PVC 的外润滑剂，用量 0.11.0 份，用量太大会影响透明度。 c、微晶石蜡 又称为高熔点石蜡，外观为白色或淡黄色固体，因结晶微细而称为微晶石蜡。润滑效果和热稳定性好于其它石蜡。在 PVC 中用量较小，一般为 0.10.2 份。 d、低分子量聚乙烯 又称聚乙烯蜡，外观为自色或淡黄色固体，透明性差。可用于 PVC 挤出和压延加工，用量一般为 0.5 份以下。 e、氧化聚乙烯蜡 为聚乙烯蜡部分氧化的产物，外观为白色粉末；具有优良的内、外润滑作用，透明性好，价格低；用量为 0.11.0 份。 f、氯化石蜡 同 PVC 相容性好，透明性差，与其它润滑剂并用效果好。用量 0

10、.3 以下为宜。 金属皂类 既是优良的热稳定剂，又是一种润滑剂，其内、外润滑作用兼有，不同品种侧重稍有不同。 常用的金属皂类用于润滑剂时加入量如： PbSt 0.21.0 份 LiSt 0.6 份 CaSt 0.21.5 份 ZnSt 0.15 BaSt 0.21.0 份 脂肪族酚胺 包括单脂肪酸酰胺和双脂肪酰胺两大类。单脂肪酰胺主要呈内润滑作用，具体品种有硬脂酸酸胺、芥酸酞胺及蓖麻油酸酞胺等；双脂肪酸酞胺主要呈外润滑作用，具体品种有 N，N-亚乙基双硬脂酸胺及 N，N-亚乙基双蓖麻醇酸酸胺等。 脂肪酸类 a、硬脂酸 是仅次于金属皂类而广泛应用的润滑剂，PVC 用量少时，可用于起内润滑作用。用

11、量大时，起外润滑作用。硬脂酸的加入量一般低 0.5 份。 b、羟基硬脂酸 与 PVC 相容性好，显示内润滑作用，但热稳定性差。 脂肪酸酯类 a.硬脂酸丁脂 外观为无色或淡黄色油状液体，在 PVC 中以内润滑为主兼外润滑作用，用量 0.51.5 份。 b、单硬脂酸甘油酯 代号 GMS，外观为白色蜡状固体，为 PVC 的优良内润滑剂。对透明性影响小，加入量低于 1.5 份，可与硬脂酸并用。 脂肪醇类 a、硬脂醇 外观为白色细珠状物，起内润滑作用，透明好，在 PVC 中用量 0.20.5 份。此外，还可用于 PS 中。 b、季戊四醇 PVC 高温润滑剂，用量 0.20.5 份。 二、润滑剂的选用原则

12、 （1）依不同加工方法选择 a、压延成型 目的防止粘辊、降低熔体粘度及提高流动性。润滑剂应以内润滑剂和外润滑剂配合使用，常用品种以金属皂为主，并适当配以硬脂酸。 b、挤出及注塑成型 目的降低粘度、提高流动性及易于脱模。润滑剂一般以内润滑剂为主，主润滑剂一般以酯、蜡配合使用。 c、模压及层压成型 以外润滑剂为主，常用品种为蜡类润滑剂。 d、糊制品的成型 润滑剂用量较少，以内润滑剂为主，并以液体润滑剂为宜。 （2）依不同制品选用 软制品 软制品中因含有大里增塑剂，而增塑剂大都兼其有优良的润滑性，所以润滑剂的用量较少。 a、在透明膜配方中，选用金属皂类和液体复合稳定剂，配合使硬脂酸（用量小于 0.5

13、 份) 。 b、对于吹塑膜，为防止粘连，可选用硬脂酸单甘油酯。 c、在电缆料配方中，如加入填料，可采用高熔点蜡 0.30.5 份为润滑剂。 硬制品 润滑剂的使用量大于软制品，对润滑性能要求较高。 a、透明无毒制品 如吹塑瓶及透明片材等，常用的有 OP 蜡、及 E 蜡等，加入量为 0.30.5 份，也可与 0.5 份硬脂酸正丁酯或 0.5 份硬脂酸配合。 b、不透明制品如板材及管材等，常用金属皂、石蜡及硬脂酸并用。金属皂加入量为 12 份，石蜡及硬脂酸加入壁为 0.30.5 份。 （3）共混树脂的影响 a、为改善 PVC 的冲击性能，常共混 ABS、CPE 及 MBS 等树脂；但由于这些共混树脂

14、与润滑剂相容性大，故需相应增加润滑剂使用量。 b、为改善 PVC 的表面光泽，常加入氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物也需要相应增加润滑剂用量。 （4）润滑剂与其它助剂的关系 a、PVC 中的热稳定剂有一定的润滑作用，不同热稳定剂的润滑性大小如下： 金属皂液体复合金属皂类铅盐月桂酸锡马来酸锡、硫醇有机锡。 因此，对于热稳定剂润滑作用大的，在其配方中可相应减少润滑剂的用量。 有机硫醇锡类热稳定剂缺乏外润滑性，配方巾需适当加入外润滑剂；而二丁基锡羧酸酯热稳定剂的外润滑作用突出，配方中可适当减少外润滑剂的用量。 b、加工助剂大都兼有外润滑功能，可相应减少润滑剂的加入量。 c、配方中含有大量非润滑填料时，应相应增加内、外润滑剂的加入量。 （5）润滑剂的用量 在一个配方中，一般应选用内、外润滑剂并用。润滑剂的用量随加工方法不同而异。 压延成型：内润滑剂-0.30.8 份，外润滑剂-0.20.8 份； 挤出及注塑：内润滑剂-0.51.0 份，外润滑剂-0.20.4 份。