聚乙烯蜡分析调配方就是调润滑剂(一)?
在我们的日常销售中,经常会有用户出现质量问题来寻求技术支持,润滑剂是首当其冲要观察的内容,那么为了寻求更优的质量,调整配方就是调节润滑剂吗?下面青岛赛诺聚乙烯蜡厂家为您详细解答。此文章分为两个章节,本文为第一章。
大量的研究与实践表明:PVC-U的塑化程度在65%左右时,其各项力学性能最好,这就要求在加工PVC-U时必须掌握适当的塑化程度,内润滑剂在降低塑化扭矩的同时能促进塑化(缩短塑化时间),而外润滑剂在改善PVC-U的流动性的同时又能延迟塑化。
因而在设计PVC-U配方时,调整内、外润滑剂的比例及加入总量,就能调控PVC-U的塑化速率(塑化时间),而调控塑化速率则是内、外润滑作用平衡的重要研究内容。
但是,由于塑料润滑作用的多变性及润滑平衡的多样性,至今在国内尚未见到关于润滑平衡方面的专论文章,笔者就塑料润滑作用平衡(以下简称润滑平衡)提出一些观点,供大家参考。
1润滑平衡的设计
润滑平衡的设计是PVC-U配方设计的最关键的一环。
1.1 润滑剂及润滑作用目前尚没有真正意义的理论及规律
对一般PVC-U配方设计而言,青岛赛诺的总工认为配方设计的难点及主要内容是内、外润滑剂种类的选择及它们的比例和加入总量的设计。润滑剂加入总量应适宜,而内、外润滑剂的比例更重要,尽管总量足够,但如果比例失调,也不合连续地生产出合格产品。
然而对于PVC-U加工过程至关重要的润滑体系,在目前还没有可称为理论的理论,甚至连可以有效地指导配方实验的规律也没有。唯一的所谓规律是借鉴普通化学中“相似相溶”规律,也就是润滑剂的极性与pvc树脂的极性越相似,其相容性越好,因而其内润滑作用也越好;反之外润滑作用较强,但是这个规律对于配方设计的指导性亦很有限。
因为判断润滑剂的极性的根据是润滑剂的化学结构,即润滑剂分子中含有的羟基、酯基、羧基、酰胺基以及醚基、酮基等极性官能团的种类、数量及其与长链烷基的比例。由于润滑剂化学结构复杂、多样,以及相邻官能团的相互影响,使得对润滑剂的极性大小的判断更为困难,这就造成了单凭润滑剂的极性来推断润滑剂的润滑作用与润滑剂实际上所起的润滑作用之间的差异性远远超出人们的想象。
1.2 润滑作用的多变性
问题的复杂性还不仅如此,更为重要的是润滑剂与树脂的相容性(即润滑作用)还受其他条件的影响,尤其是其他润滑剂与增塑剂等助剂的影响更为显著,这种改变甚至可使内润滑剂变成外润滑剂,也就是说,同一种润滑剂的润滑作用会随着添加量的不同,随着配方中其他助剂组成的不同,随着加工条件的不同而改变。
1.3 内、外润滑平衡的多样性
事实上,不同类型的加工设备如双螺杆及单螺杆挤出、注塑、压延等设备,均要求各自不同的润滑平衡。严格地讲,同类设备、不同生产厂家的产品,甚至同一台设备,旧的与新的设备,对润滑平衡均有不同的要求。不同类型的产品,如管材、片材、膜以及异型材,要有各自不同的润滑平衡。如断面复杂的异型材、挤出片材、注塑制品、中空制品、吹塑膜及高透明制品均要求有较高的塑化程度,更好的熔体流动性,因而要求内、外润滑剂,尤其是内润滑剂的加入量要多一些,而管材则对熔体黏度及流动性要求相对不太高,塑化程度以60%~70%为宜,因而外润滑剂相对可以比内润滑剂的用稍多。但是注塑制品则要求尽可能少用非极性外润滑剂,以便尽可能减少外润滑剂对熔接痕强度的影响。
上述内容均说明了润滑平衡的多样性。这就造成润滑作用理论的研究较为困难,在实际配方设计时,也极大地增加了润滑剂配方设计的难度。
青岛赛诺总工认为:对于一般PVC-U而言,配方设计的关键是内、外润滑剂种类、比例及加入总量的设计,就是润滑平衡的设计。
2润滑平衡的研究方法
对于润滑平衡的设计来讲,既不清楚内、外润滑剂在配方中实际的润滑作用强度,又不知其他润滑剂及其他助剂对其润滑作用影响的具体情况。最简单的方法,是用只问最后结果,不管其作用机理如何的宏观概括研究方法,即只考虑因素(内、外润滑剂和其他助剂)对最终结果(润滑平衡)的贡献的研究法,也就是不管内、外润滑剂及其他助剂之间如何相互作用及其影响程度的大小,只看它们对润滑平衡最终结果的综合影响的方法。
3润滑平衡的定义及其定量表述
内、外润滑剂品种适当,内、外润滑剂比例与加入总量适当,达到适当的塑化速率及熔体粘度(扭矩流变曲线上适当的塑化时间及塑化扭矩)。也就是能保证特定的加工设备及工艺经济地、连续地生产出合格塑料制品的润滑体系,即为内、外润滑平衡体系。
3.1 适当的塑化时间
润滑平衡既不是个固定值,又因缺乏润滑作用的基础数据,所以造成定量表述润滑平衡很困难。因此,只能用对比类推法对润滑平衡进行研究。也就是首先研究已经确认是润滑平衡的体系,把它在塑料加工设备上的塑化情况与它在扭矩流变曲线上表现出的塑化情况进行对比。结果发现:润滑平衡体系在扭矩流变曲线上的塑化时间对应于挤出机2/3左右的位置,也就是对应挤出机塑化段将结束、均化段将开始的位置。如果不是润滑平衡体系,其塑化时间对应于挤出机的位置将有所改变。塑化时间对应挤出机的位置小于2/3时期,则过度塑化,对于PVC-U而言有可能热分解,物料发黄;塑化时间对应挤出机的位置大于2/3时,则塑化度不够,制品较糙、发脆。
由上述分析可得出结论:可以用扭矩流变曲线上的塑化时间作为定量判断润滑体系是否处于平衡状态的标准。
3.2 适当的塑化扭矩
对于PVC-U而言,塑化扭矩的大小比平衡扭矩更接近塑料加工即将结束时实际的树脂熔体扭矩,也就是说,在塑化扭矩处的物料粘度比较接近实际塑料加工即将结束时的熔体粘度。所谓内、外润滑剂比例及总量适当是指能满足工艺要求的用量,使树脂具有较合适的塑化速率、熔体粘度及适当粘附性,从而保证加工设备能经济地、连续地生产合格或优质的产品。另外挤出机虽然也给出了扭矩值或主机电流值,但它们是表示固体树脂由玻璃态逐渐转变为高弹态、粘流态整个过程的平均扭矩值或平均消耗的能量,并不能正确地反映树脂在塑化时的黏度或扭矩值。
青岛赛诺专注聚乙烯蜡等助剂的研发、生产、应用工作,为您提供抗析出、高润滑、超分散的产品体系。公司拥有成熟的技术研发团队,拥有先进的实验室对外开放,为有需求的客户提供配方优化、降本增效等技术支持,同时为顺应环保要求,我们还为企业提供助剂一包化、助剂无尘化服务。
相关产品:赛托蜡、低聚物、聚乙烯蜡、EBS、光亮分散润滑剂、环保稳定剂专用蜡、硬脂酸锌、抗氧剂、氧化聚乙烯蜡
文章来源:青岛赛诺 编辑:青岛赛诺
版权所有,转载请注明出处:www.qdsainuo.com