1、避免硬PVC物料塑化后粘附金属;2、降低加工设备的载荷;3、改善熔体的流动性、
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避免剪切过热,PVC的分解;4、获得高的制品产量又不形成熔体缺陷和熔体破裂。
尽管润滑剂的用量仅l-2份,往往只要有0.2份的变化,就明显影响PVC的塑化行为,进而影响制品的性能。润滑剂的种类和用量是配方设计的关键。 二十七、润滑剂的分类
按润滑剂的功能:内润滑剂、外润滑剂以及兼具内、外润滑功能的内、外润滑剂。内润滑剂是指熔化后能够渗入PVC微粒内分子链之间,减小PVC分子间作用力,促进各层次微粒熔化、树脂塑化,降低熔体粘度的助剂;外润滑剂是指助剂熔化后不能进入PVC分子之间,只能分布于PVC微粒之间和PVC熔体与加工设备金属壁之间,推迟塑化,降低粘附金属倾向,并不能降低熔体粘度的助剂;内、外润滑剂是指助剂的分子有部分可进入PVC分子链段之间(或温度较高时可进入PVC分子之间)、其余部分不能进入PVC分子链段之间,因而兼具两种功能的助剂。
二十八、润滑剂的性质
按润滑剂与PVC的相容性来说,内润滑剂与PVC有较好的相容性,外润滑剂与PVC相容性较差。在内润滑剂与外润滑剂之间并无截然可分的界限。按“相似相溶”原则,润滑剂分子中极性基闭,如:--0H(羟基)、--NH2(胺基)、--COOR(酯基)等,在分子结构上占的位置越多,或占相对分子质量的比重越大,则此种润滑剂分子的极性就越高,与PVC的相容性就越好。反之,润滑剂分子中非极性基团,在分子中占的比重越大,则此种润滑剂分子的极性就越低,与PVC的相容性就越差。另外,在极性基团占相对分子质量比重相同时,润滑剂的相对分子质量越小,则与PVC的相容性越好。
从润滑剂对制品性能的影响来看,内润滑剂可使PVC的玻璃化温度(Tg)改变,外润滑剂不使PVC的玻璃化温度明显改变。少量内润滑剂或内、外润滑剂不影响制品的透明度,外润滑剂则影响制品的透明度。
增塑剂与PVC也有良好的相容性。其与内润滑剂的区别在于:增塑剂在PVC中的容留量较高,用量较高时(如高于5份)不会析出,内润滑剂用量较高时会析出。增塑剂更明显地降低制品的强度。按助剂与PVC的相容性定义:增塑剂在PVC的Tg以下也与PVC相容,内润滑剂在Tg 以上才与PVC相容,外润滑剂在 Tg以上乃至PVC的粘流温度也与PVC不相容。
二十九、各类润滑剂
聚乙烯蜡:分子量1500~5000的乙烯聚合物统称聚乙烯蜡。聚乙烯蜡的外润滑作用
很强。由于分子中无极性基团,较石蜡的相对分子质量大、熔点高、低挥发性,即使在很高
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的加工温度和剪切速率下也有明显润滑作用。部分氧化聚乙烯蜡,虽然含少量极性基团,仍与PVC不相容,在树脂微粒之间分散性较未氧化聚乙烯蜡要好; 聚乙烯蜡润滑效率很高,可在挤出、压延、注塑成型中使用, 一般用量在0.2份;剪切速率或料温很高时,用量可达0.5-0.6份。
石蜡:石蜡是直链烷烃的混合物。我国按其熔点,分成52℃、54 ℃ 、 56℃、58 ℃
等牌号。石蜡不含极性基团,属典型的外润滑剂。由于石蜡的熔点低、熔体粘度小、易蒸发,只能在较窄的温度范围起润滑作用。选择高熔点石脂,如美国常用165F蜡(熔点71-73 ℃),与氧化聚乙烯蜡、脂肪酸皂类并用,有益于加强润滑效果,降低挥发性。
脂肪酸皂:分子式为: ,M表示金属离子。常用的品种如:
硬脂酸铅、硬脂酸钙、硬脂酸钡(x=17)等。分子中一C00M为极性基团,为非极性基团;非极性基团较多(x=17)的高级脂肪酸皂的外润滑性强于x值较低的低级脂肪酸。
脂肪酸:用作润滑剂的脂肪酸多是不含双键的饱和脂肪酸
为极性基团,极性强于脂肪醇。然而脂肪醇是内润滑剂,
高级脂肪酸却以外润滑作用为主,可归于外润滑剂或内、外润滑别。脂肪酸的外润滑性较强的原因被认为是分子间通过氢键的缔合:
?
5 酯类与醇类润滑剂:高级脂肪醇,与高级脂肪酸的酯常被归入内润滑剂或内、外润滑剂,化学组成对润滑性影响的典型例子:
? 邻苯二甲酸酯
? 邻苯二甲酸辛酯(R基含8个碳原子)是最常用的增塑剂 ? 邻苯二甲酸二硬脂醇酯(R基含17个碳原子)为内润滑剂 ? 邻苯二甲酸二褐煤醇酯(R基含24个碳原子)为外润滑剂
三十、光稳定剂
〔UV稳定剂)是一类对光致降解的物理和化学过程能起到一定抑制作用的化合物。 按照光化学第一定律、物质只有吸收光才能发生光化学反应,聚烯烃及PVC等不吸收290nm以上波长的太阳光,理应不引起光化学反应。实际上,PVC在合成或加工过程中能产生能吸收紫外线的化学基团(如烯丙基氯,氯化烯基酮及氢过氧化物等),从而引起光降解。
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根据光稳定剂的作用机理,将其分为紫外线吸收剂、焠灭剂和清除剂等。
紫外线吸收剂的作用是吸收太阳光中有害的紫外线、 在分子内将其能量转换成为无害的热能、荧光或磷光,从而防止聚合物中的发色团吸收紫外线能量而发生激变。主要有:二苯甲酮类,苯并三唑类,如:UV-9,2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮,
光屏蔽剂的作用是在破坏性的光辐射到聚合物表面前对其吸收、或限制这些辐射线对聚合物的穿透;这类屏蔽剂有:TiO2和炭黑; TiO2能反射或折射大部分可见光,并能完全吸收波长小于410nm的紫外光,炭黑几乎能全部吸收可见光,强烈地反射紫外光;应注意:炭黑作为光稳定剂使用时,不宜与胺类抗氧剂并用,两者有对抗效应;而与含硫类抗氧剂并用则有协同效应。
? 焠灭剂(Q) 可接受聚合物中发色团(K)所吸收的能量并消耗,从而抑制聚合物降解。 清除剂:把降解初期所形成的自由基清除和终止。 三十一、抗氧剂
抗氧剂是一类抑制或延缓聚合物降解的物质。根据抑制氧化降解的机理,它可分为主抗氧剂和辅助抗氧剂两类。 (1)主抗氧剂是能与自由基(R-和RCOO-)反应、中断链增长反应而使链终止的物质,又称链终止型抗氧剂,这类抗氧剂主要有受阻酚和仲胺类, 这两类抗氧剂将其活泼氢(N-H,O-H)给予自由基。特别是过氧化物的自由基:(2)辅助抗氧剂是能抑制或减缓引发过程中自由基形成的物质,又称为预防型抗氧剂。主要有机亚磷酸酯类和硫醚类。功能是分解过氧化物。 三十二、 生物杀伤剂

