由于PVC型材主要用于室内外门窗,不仅对各项性能要求极高,外观质量也非常重要。它们是PVC硬质制品的优质产品。
PVC配方体系的设定和各种添加剂的选择是保证PVC型材质量的重要因素。润滑系统除了稳定系统和改性系统外,还具有型材加工性能、产品外观和各种物理性能。影响很大。由于其数量少,其重要作用往往被人们所忽视。
PVC型材生产设备加工和制品的缺陷与润滑剂的选择和配比密切相关。因此,润滑剂在PVC型材生产设备的配方中起着重要的作用。
1.润滑剂的分类和机理
根据润滑剂的作用机理,润滑剂可分为两种:内部润滑剂和外部润滑剂。内润滑剂是指聚合物熔融后能减少聚合物分子间摩擦的润滑剂;外润滑剂是指聚合物熔融前后,在颗粒和聚合物熔体之间可以获得的聚合物和金属。减少表面间摩擦的润滑剂。
关于润滑剂的作用机理,影响润滑剂作用的因素很多,也很复杂,这里仅根据一般经验简单描述一下。
1、内部润滑-塑化或软化机制
以PVC为例,润滑剂和增塑剂可视为同一类物质,只是润滑剂极性较低,碳链较长,所以与增塑剂相比,与PVC相容。明显减少。由于润滑剂与PVC不相容(且有一定的相容性),只有少量的润滑剂分子能像增塑剂一样渗透到聚合物的分子链中,减弱了分子链之间的相互吸引。当聚合物变形时,分子链更可能彼此滑动和旋转,而不会过度降低聚合物的玻璃化转变温度(Tg)。
2.润滑剂附着在熔融树脂表面或加工机械或模具表面,形成润滑剂分子层。润滑剂分子层形成的润滑界面导致树脂与加工机器之间的摩擦减少。润滑界面膜的粘度及其润滑效率取决于润滑剂的熔点和加工温度。一般分子碳链长的润滑剂润滑效果更大,因为它能进一步分离两个摩擦面。
二。润滑剂对塑料性能的影响
1、流变学
润滑剂对PVC流变性能的影响是显著的。润滑剂对熔化有非常重要的影响。完全扩散的外润滑剂覆盖在树脂颗粒上,减少了摩擦产生的热量,物理上延缓了颗粒的聚结熔化,阻碍了聚合物大分子链的短链段。相互扩散。相反,完全分散的内部润滑剂使用假增塑剂来促进熔化过程。典型的润滑剂具有内润滑剂和外润滑剂的性质,它们的大小因物种而异。润滑剂选择的基本原则是试图获得可控的熔化速度。
合理的润滑系统是PVC-U控制塑化速率Z的有效而常用的方法,也是PVC-U必须使用润滑剂的主要原因之一。外部润滑剂可以通过减少对金属表面的粘附和摩擦来延长塑化时间。高温下内润滑剂与PVC的相容性减弱了聚合物分子间的内聚力,促进了熔融过程,降低了熔体粘度,增加了流动性。
无论哪种类型的润滑剂,熔化温度都会降低。润滑剂的作用是通过外部滑动降低所施加剪切力的有效性;内部润滑剂的作用是降低熔体粘度,这当然会减少摩擦产生的热量。
熔体破裂通常被认为是弹性聚合物熔体湍流的结果,也可以通过润滑剂的平衡来控制。
2.耐热性
一般来说,润滑剂对热稳定性有很好的作用,因为它可以降低材料在加工过程中的温度。此外,
3.干混物理性能
在高速混合时,润滑剂会影响PVC的密实度、Z最终表观密度和凝胶化。当使用双螺杆挤出时尤其如此。因为挤出量与干混合物的表观密度成比例,并且部分胶凝的粒料在挤出过程中需要较少的能量来熔化,所以挤出量较高。
4.机械性能
润滑剂会影响机械性能,如拉伸强度、伸长率和冲击强度。润滑剂对型材力学性能的影响主要体现在型材的焊角强度和低温抗冲击性能上。润滑剂对产品低温冲击的影响主要体现在产品的塑化效果上。塑化程度越好,低温冲击强度越高。在充分保证材料塑化的前提下,随着润滑剂用量的增加,焊点强度有降低的趋势。大量实验表明,外用焊接润滑剂焊接角强度差,低温冲击强度好。另一方面,当外部润滑剂不足时,焊接角强度好,低温落锤冲击强度差。
5.热变形温度
由于润滑剂一般熔点较低,而且有些润滑剂还是液体,当加入这些物质时,会与硬质PVC等成分结合,影响玻璃化转变温度(Tg)。聚氯乙烯。降低热变形温度。
6.电气性能
一般来说,润滑剂的极性或离子性越强,性能越差,温度越高,差别越大。除了体积电阻率和相关的导线绝缘电阻,表面电阻率也受润滑剂的影响。极性较大的润滑剂会降低表面电阻率,并产生一些抗静电效果。
7.表面特征
由于与PVC的相容性较低,润滑剂会迁移到表面,从而影响PVC塑料的表面性能。在一个有利的方面,某些润滑剂为软PVC提供了滑动和抗粘连性能。然而,当过量使用时,过度渗色可能导致层压、粘合、压花和印刷困难。此外,润滑剂也可能影响辅助增塑剂的相容性和渗出性。为了合理选择PVC型材的润滑系统,材料的塑化程度会得到充分的保证,型材的表面质量也会更好。过多的润滑剂会影响焊缝的质量和强度。
8.出现
润滑剂也会影响Z最终产品的外观,如颜色、光泽和透明度。不同的润滑系统可能对同一种颜料产生不同的颜色效果。对于PVC型材,在塑化条件下,适当的外部润滑会增加表面光洁度。过多的润滑剂会造成产品的许多缺陷,例如材料上的痕迹和烧伤,以及模具中过多的沉积物。表面划痕等。