塑料用加工助剂.docx
塑料用加工助剂评眼称，发论文，交给机电之家.3个月内完成！收藏此信息打印该信息添加：用户投稿 来源：未知全球塑料行业的发展非常迅速，年均增长率达到了 4%6% ，超过了全球GDP的增长水平。 这种增长最主要的原因就是塑料材料继续在替代着传统材料如金属、木材、和矿物。事实上， 树脂中添加的各种添加剂对于塑料材料的成功应用也大有帮助。在使用到的各类型添加剂 中，聚合物抗冲击改性剂和加工助剂为聚合物提供了最独到和最宝贵的卓越性能，同时还提 高了产品的加工性能。增韧处理、流变性能控制、外观美观性、加工性能以及经济因素都是 重要的性质属性。种种这些添加剂已经使用多年，经过长期的发展衍生出了一系列广泛品种。 造成这种情况的一个主要原因是乳液聚合过程多种多样，这就使得科学家们不断去设计适合 的聚合物组分、聚合物结构、聚合物形态以及聚合物分子量分子量分布。由于生产成本低， 而且所得的乳液产品易于分离，因此，乳液聚合在商业化生产中还是非常有吸引力的。1956年，第一种用于乳液聚合技术的聚合物添加剂被开发出来，它是由甲基丙烯酸酯-丁二 烯普乙烯(MBS)制备的核壳结构抗冲击改性剂。随后出现的是各种丙烯酸类加工助剂和丙 烯酸类抗冲击改性剂。最初，这些添加剂主要用来改善聚氯乙烯(PVC)的加工性能和韧性。 而用于PVC的加工助剂主要是为了促进PVC的熔融、提升熔体强度、提高分散性能和表 面质量。超高分子量加工助剂则是发泡PVC中的重要组成部分。借助加工助剂，PVC泡沫 能够获得更加均一的发泡结构，减少闭泡的破裂而且泡沫密度会更低一些。起润滑作用的加 工助剂能够有效防止熔融的塑料粘结在金属表面，改善制品表面质量，提高生产效率。有很多塑料材料的应用范围非常有限，这是因为它们要么不具备所需的物理性质，要么其加 工性能非常差，加工助剂正是用来增强塑料的熔体加工性、提高产量、减少停车检修时间以 及提供产品更好的质量的。20世纪50年代，罗门哈斯公司率先开发出了第一种商业化生产 的加工助剂产品，该产品被用于硬质PVC生产。在此之后，这种前所未有的技术很快被业 界所熟知，并且因而引发了PVC工业的生产热潮。自从20世纪80年代起，这样的研究开 发工作开始针对其他的热塑性材料和聚合物共混产品开展起来。大部分的加工助剂通常还是 添加在PVC中的，而在其他热塑性塑料中使用的加工助剂却很少(只占0.5%5%)，但 是尽管如此，这些加工助剂却能显著地改善加工性能，同时又不会对其他应用性能造成太大 的影响。根据功能性不同，加工助剂可以分为助熔剂、熔体流变改性剂、润滑剂和分散促进 剂。其实，每一类加工助剂又都有不止一种的功效。任何一种加工助剂的功能性和应用效果 都要取决于其化学组份、聚合物构造、聚合物分子量以及聚合物的基体类型。PVC 用加工助剂众所周知，对于热塑性树脂，最终制品的机械性能是与聚合物熔体在转化过程中的均一性息 息相关的。不同于其他大多数的热塑性树脂，硬质PVC由于其固有的粒子结构致使其无法 直接进行加工。它需要在高温下持续很长的加工时间，而这又往往会导致热降解。加工助剂 为PVC树脂带来了很多好处，主要是与加工过程中的熔化过程和熔体流变性相关。加工助 剂有助于提高熔体的结合力和均一性，增强熔体强度、熔体延展性和熔体弹性。加工助剂的 组分及其聚合物结构会影响到助剂与PVC的相容性，并会改变一些性质，如助熔性能和润 滑性能。另一方面，加工助剂的分子量及分子量分布在控制熔体流变性质时会起到关键作用。 最通用的加工助剂是甲基丙烯酸酯类的聚合物。聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)类的聚合物具有 较高的玻璃化温度(Tg)，并且它与PVC材料具有极好的相容性，这些性质有利于产生和传 递局部剪切热，从而在熔融阶段促进PVC的熔化。除了熔体流变性质外，提高分散性能、改善加工效率、增强各种性能的总体均衡性(特别是 对应于粘度的熔体强度)，这些都是新型加工助剂研发的主要方向和目标。这种发展趋势一 方面要求加工助剂在用量少的前提下能获得相同的效果，另外，在需要色泽均匀、透明材料 的应用中，也要求材料更容易分散且更加均匀透明。1、加速熔融和熔体均一性监测PVC熔融过程最普通的方法就是使用塑性流变仪(Brabender Plasticorder) Haake 流变仪。图2.1显示了 PVC塑化过程中，塑化扭矩对应时间的曲线图。每一个阶段熔体的 温度都被记录下来。“A”点显示的是压缩峰，反映了粉末受到的压缩和增稠情况。“B”点表示 开始塑化，随后出现的是塑化峰。“C”点出现在PVC塑化成熔体的一亥U。从'A”点到“C”点之 间的时间差值被称作“塑化时间”。“C”点处测到的扭矩被称作“塑化扭矩”。在这个阶段PVC 并不会完全熔融，大部分的熔体处于初级粒子状态。塑化持续进行，扭矩开始下降，在'D” 点后扭矩几乎呈现为常数，这个扭矩被称作平衡扭矩。平衡扭矩可以粗略地表征为熔体粘度 的估计值。当继续加热和剪切，到E”点后，PVC链会发生脱氯化氢作用以及发生交联，扭 矩会再次上升。“A”点到“E”点之间的时间差值被称作“降解时间”。PVC配方类型、加工温度、 剪切速率和负载水平等因素都会强烈地影响熔融曲线。若缩短熔化时间，结果显示PVC粒子结构并不会完全断裂，而且与熔体的均一性好坏没有 太大关系。但是，辊筒混炼机的平面挡板上的表面光洁度却能够提供一个粗略的估计。在用 锡稳定的PVC(K=61)中只加入2%的丙烯酸类加工助剂，在180 °C加工温度下，存留在压辊 上的PVC料非常透亮、光滑且均匀，同时挡板表面同样光滑。相反，如果不添加加工助剂， 那么在辊筒上的熔体非常不均匀，而且挡板表面会出现很多裂纹。这两种情况加工出的片材 如图2.2所示。使用了加工助剂的片材强度好、没有针孔缺陷，并且没有空气条纹和熔体破 裂产生。然而未经过加工助剂改性的PVC膜易于撕裂、破碎，失去了其整体性°PVC熔体 的均一性可以通过透射电子显微镜(transmissionelectronmicroscope)检测。另外，通过示 差扫描量热(DSC)的方法，可以确定PVC的熔化程度。这种技术实际上反映了凝胶化程度， 并与PVC样品的塑化程度相关。(A)(B)iS2,2羯穗定的FVC配方tK二6H在挎Of下加工4分钟 (心最海加拒工期制(片非常混浊.不if奶,井瓦没有薄膜-体姓)f明漫用r 2phr的Pm心d K-125加玉蜉 以 g 适,、程度慕并且聂监走沽)2、熔体强度、延展性和弹性熔体强度是一个反映弹性形变和伸长率粘度的参数，延展性描述了 PVC熔体在不出现破裂 的前提下经受伸长或拉伸形变的性能，弹性是指当移除应力后恢复至原始状态的趋势。这三 种流变学性质关联性很大，很难分开描述。将抗张强度、伸长率和弹性三种性质综合考虑， 就是我们定义的熔体的坚韧度'。如果不使用聚合物加工助剂，PVC将无法承受较高的应力 和拉伸。通常用作加工助剂的丙烯酸类共聚物，一般来说都与PVC有很好的相容性，借助 其分子长链和相互作用，生成了更坚硬、弹性更好的熔体。破裂应力和延展性的提高，使得PVC材料能抵御破裂诱导产生的缺陷。对于加工者来说，定量地测定熔体强度是很困难。GottfertRheotens熔体强度测量仪采用 了一种类似齿轮传动的依靠应变计控制的牵引装置，将完全熔化的熔体从一台直角（垂直落 差）挤出机中牵引出来。当挤出机的挤出速率保持稳定时，受传动的出料速度就会开始加速， 直到熔体（挤出型材）破裂为止。正因为如此，PVC熔体的各种流变性质都可以定量地进 行测量、记录。挤出胀大是检测熔体弹性的另一种方法。当聚合物发生形变时，在外力撤销 后聚合物有回复至原始状态的趋势。通常我们可以观察到这种行为：当挤出材料在离开模具 口时会出现胀大现象。胀大的程度与聚合物的可恢复形变（x或弹性密切相关，这种程度一 般被定义为胀大比（挤出材料的直径/离开模具后的直径），或者也有被表示为固定长度挤 出材料的重量比值。如图2.3所示，挤出材料的重量取决于与加工助剂浓度相关联的加工状 况。正如预测的一样，挤出胀大还与聚合物的分子量有非常密切的联系。由于熔体在挤出加 工时要进出模具，因此，熔体的弹性是确定熔体稳定性非常重要的一个因素。在添加了加工 助剂的情况下，模具进口处的压力越高，显示出的熔体弹性就越高。5045403530250123456AU工助帮掀度水平（ph）IS 2 J加工助利分孑黄和茨就甘嚣出耕玄量的窜响技某PVC 时肥方忒100 phrPVC（K=57 双及上邱TMJ8f 瞩如 &5phr AWQMS期莉和0&切。P Wax建剂就目前的加工助剂来说，开发专门用于PVC发泡应用的超高分子量材料是更加领先的一种 方向。如果使用了适当的加工助剂，那么挤出泡沫的泡孔结构会更加均匀，并且破裂的情况 也会减少。在碎裂之前，由于PVC熔体能够承受非常大的延展、伸长，因此可以得到泡孔 结构良好、同时具有良好表面质量（外观质量）的低密度泡沫材料。如图2.4所示，对于发 泡材料的发泡密度、泡孔均匀性以及表面质量来说，分子量达到8x106的超高分子量加工 助剂与分子量达6x106的同类型加工助剂相比，效果几乎要好30%。加工助剂的分子量对 于PVC熔体强度的影响效果在图2.4中显示。如果使用了不适当的加工助剂，那么泡沫材 料就会具有非常大的泡孔、糟糕的外观结构、而且空气气密性会很差（会爆裂）。加工助剂 的浓度水平对于PVC发泡棒的表面质量的影响效果也在图2.4中显示。沌法室境IB/CtjHCR食衅就异因乏/如工廓珅冷于*甘rvr靖业明.占时拳4其r岸曲埼谑魔才FM：材r是哥.册巷¥呷保珀即由廿 二,理建件*尤迥耕3、熔体粘度许多的热塑性树脂都具有优异的物理性质和很高的使用温度，但是，它们的熔体粘度通常也 很高。熔体粘度高不利于材料的加工，常常会降低生产效率、影响产品质量。尤其是在注射 成型中，熔体粘度高绝对是个重要的挑战，因为无论什么材料都必须填充满薄壁结构、流过 狭长的浇道或充满复杂的结构形状。绝大多数的超高分子量加工助剂会提高熔体粘度。不过 有资料表明，低浓度的标准丙烯酸类加工助剂对熔体粘度不会产生显著影响。另一方面，多 种功能助剂的结合使用也可以平衡熔体的流变性质和熔体的均一性能。硬质PVC复合物已 经成功地解决了这个问题。很多应用部件、经营设备、电子电器外壳都是由添加了加工助剂 和抗冲击改性剂的PVC树脂制备的。就像前面提到的，只要采取适当的控制，由Haake流 变计测定出的平衡扭矩能够看作是熔体粘度的粗略体现，也可以通过许多现代的分析流变仪 器如毛细管流变仪来测定熔体粘度。4、润滑润滑剂常常在加工过程中用来防止塑料熔体粘结在金属表面。使用非聚合物型的润滑剂有许 多不利方面，包括模具的结垢、影响透明度、迁移和延迟熔化等。润滑型加工助剂有利于金 属脱模、减少模具的结垢、改善熔体均一性以及对熔化延迟产生的影响最小。润滑型加工助 剂既具有润滑剂的功效也具有加工助剂的功能。与传统的加工助剂相比，这类的加工助剂与 聚合物基体的相容性要差一些。由于与树脂不混溶，因此出现了明显的雾状混浊。不过，这 种混浊可以通过折射率的适当调节进行校正。工业化应用的PVC润滑型加工助剂，例如P araloidK-175，能够减少熔体的破裂、降低剪切应力、改善表面质量，还不会影响聚合物 基体的透明度。5、加工助剂的选择工业化使用的加工助剂可以分为四大类：通用型、高效型、高熔体强度型以及润滑型。通用型加工助剂可以提供平衡的熔体强度和熔体粘度。它们帮助PVC加速熔化，在低剪切 条件下具有优异的分散性能。当使用选定了聚合物的加工助剂时，如ParaloidK-120P和K -130P （罗门哈斯公司）、Kane Ace PA-20/30（Kaneka 公司）、Metablen P501 （阿托 菲纳/三菱人造丝公司），就可以获得加工效率和透明性最理想的平衡。高效型加工助剂要 比通用型加工助剂产生更高的熔体强度，这主要缘于它们更高的聚合物分子量。除此之外， 这种类型的加工助剂能改善熔体的均一性和加工速率，即使在高充气体系如管道产品配方 中，这种加工助剂也能够提供给最终制品更好的表面质量和尺寸稳定性控制。最常用的高效 型加工助剂有：ParaloidK-125P （罗门哈斯公司）、Metablen P550/551 （阿托菲纳/三菱 人造丝公司）、VestiformR315 （Huls公司）以及Vinuran KR3835 （巴斯夫公司）。如 前所述，熔体强度加工助剂主要用于PVC泡沫领域，包括异型材、芯层发泡和发泡片材。这类加工助剂可实现发泡密度低、表面质量高以及加工稳定性好的特点。推荐使用的这类加 工助剂有：ParaloidK-400/K-415/K-435 （罗门哈斯公司）、Metablen P530/531 （阿托菲 纳/三菱人造丝公司）、Kane Ace PA-40/60 （Kanegafuchi 公司）、Baroropid 10F/20F/ 30F（Barlocher公司）。聚合物类型的润滑剂也就是我们所说的润滑型加工助剂，它可以 改善熔体加工性能、金属热脱模、减少熔体破裂以及提高加工效率。常用的润滑型加工助剂 包括：ParaloidK-175 P （罗门哈斯公司）、Kane Ace PA-101 （Kanegafuchi 公司）、M etablen P710 （阿托菲纳/三菱人造丝公司）、VestiformR450 （Huls公司）以及Vinuran KR3835 （巴斯夫公司）。事实上，PVC复合物加工时通常会使用多种加工助剂。过去，不同类型的加工助剂一起使 用能够实现更好的加工性能。例如，通常将润滑型加工助剂如ParaloidK-175P与其他类型 加工助剂如ParaloidK-120P、K-125P或K-130P 一同使用，可以用在生产吹塑成型容器、 压延或挤出片材、墙板、异型材挤出、高流动性注射成型部件、管道配件、导管包线等诸多 方面。熔体流变性质、熔体的均一性以及金属热脱模性质之间的相互平衡既会影响外观质量， 也能左右生产效率。每一种组分的添加量是否适当至关重要，它会影响产品的质量。其他树脂用的加工助剂近些年来，越来越多的加工助剂被用来改善除PVC以外的树脂的加工性能。一些聚合物型 加工助剂是通过乳液聚合方法制备的，而另一些则采用其他方法。已经证明，丙烯酸类加工 助剂可以改善热塑性塑料如聚烯烃、聚酯、聚碳酸酯以及ABS/SAN共混物的熔体强度和熔 体均一性。据报导，甲基丙烯酸酯类聚合物可以增强聚乙烯的轧制加工性能。烷基碳数更高 的甲基丙烯酸烷基酯类加工助剂能够改善聚丙烯的熔体强度，并且在制造容器和电器外壳时 有利于热成型操作。较低分子量的甲基丙烯酸酯类加工助剂可以在ABS树脂中充当流变改 性剂，降低熔体粘度并使熔体更易于加工。在对线性低密度聚乙烯(LLDPE)挤出薄膜时添加 超低浓度的氟碳类加工助剂，既可以降低熔体粘度还能够消除熔体破裂的情况。由于强度高、 阻隔性能好，因此聚偏二氯乙烯(PVDC)树脂常用于包装应用，特别是多层薄膜和片材。但 是，PVDC的稳定性明显不如PVC，而且在必要的加工温度下PVDC通常会快速降解。丙 烯酸类添加剂能够减少它的热降解，同时还能保留其大部分的重要性质。聚乙烯醇(PVOH) 是另一种具有良好阻隔性能的热塑性塑料，但是该材料在高温下和受剪切应力条件下加工性 能非常差。为此，在PVOH中使用高分子量聚合物充当加工助剂能够使熔体加工非常顺畅， 还不会降低PVOH的刚性和阻隔性能。芳香族聚酯如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)中添加了 低浓度的加工助剂后，其熔体强度和熔体粘度都能够显著提高。转自MM现代塑料杂志塑料薄膜加工用塑料助剂的类别及应用 2011 年 06 月 25 日 09:30 生意社生意社06月25日讯塑料助剂是为了改善树脂的加工性能和使用性能而加入的化学品。通常所用 的塑料助剂有十几类，随着塑料品种的增多，用途的扩大和加工技术的不断进步，助剂的类型和品种也日益增多。在塑料薄膜的加工和使用过程中要加入塑料助剂。是因为有些树脂或薄膜产 品其固有性能不适应其所需的加工工艺的要求，添加助剂仅仅是需要改变其加工 性；而有些材料其加工性能较好，而产品性能却达不到我们的要求，这也要添加 助剂，以改变其产品性能。当然这两种作用是相辅相成的，有时是为了同时达到这两种目的。这里先介绍能够改变塑料包装薄膜使用性能的助剂。对助剂的一般要求相容性一般来说，助剂只有与树脂间有良好的相容性，才能使助剂长期、稳 定、均匀地存在于薄膜中，有效地发挥其功能。如果相容性不好，则易发生“迁 移”现象。表现在液体助剂中就为“出汗”，表现在固体助剂中为“喷霜”现象。 但有时在对薄膜要求不太严格时，仍然可以允许其相容性欠缺一些，如填充剂与 树脂间相容性不好，但只要填充的粒度小，仍然能基本满足薄膜性能要求，当然 若用偶联剂或表面活性剂处理一下，则更能充分发挥其功能。但是有一些改善薄 膜表面性能的助剂如开口剂、抗静电剂等则要求其要稍微有一些迁移性，以使其 在薄膜的表面发挥作用。耐久性耐久性是要求助剂长期存在于薄膜中而基本不或很少损失，而助剂的 损失主要通过三条途径：挥发、抽出和迁移。这主要与助剂的分子量大小，在介 质中的溶解度及在树脂中的溶解度有关。对加工条件的适应性某些树脂的加工条 件较苛刻，如加工温度高，此时应考虑所选助剂会否分解，助剂对加工设备有无 腐蚀作用。薄膜用途对助剂的制约不同用途的薄膜对助剂的气味、毒性、耐候性、热性 能等均有一定的要求。例如装食品的塑料袋，因要求无毒，故所用的助剂与一般 包装用的塑料袋的助剂是不同的。助剂配合中的协同作用和相抗作用在同一树脂体系中，有的两种助剂会产生 “协同作用”，也就是比单独各用某一种助剂，发挥功能大的多。但如果配合不 当，有些助剂间可能产生“相抗作用”，这样会削弱每种助剂的功能，甚至使某 种助剂失去作用，这一点应特别注意，如炭黑与胺类或酚类抗氧剂并用就会产生 对抗作用。塑料包装薄膜常用性能助剂增塑剂和热稳定剂增塑剂，顾名思义是增加材料的塑性，即添加到树脂中， 一方面使树脂在成型时流动性增大，改善加工性能，另一方面可使制成后的薄膜 柔韧性和弹性增加的物质。热稳定剂是以改善树脂热稳定性为目的而添加的助剂。主要用于聚氯乙烯及 氯乙烯共聚物的加工。光稳定剂高分子材料在阳光、灯光及高能射线的照射下， 会迅速发生老化，表现为发黄、变脆、龟裂、表面失去光泽，机械性能和电性能 也大大降低，甚至最终失去了使用价值。在这个复杂的破坏过程中，紫外线是对 高分子材料起老化作用的主要原因。主要是阳光中的紫外线和大气中的氧对聚合 物大分子联合作用的结果。为了保护高分子材料薄膜免受紫外线与氧的破坏，延长它们的使用寿命，将 光稳定剂添加于塑料材料中，使它们在树脂中吸收紫外线的能量，并将所吸收的 能量以无害的形式转换出来。以抑制或减弱光降解的作用，提高材料耐光性。由 于光稳定剂大多数都能够吸收紫外光，故又称光稳定剂为紫外线吸收剂。评定一 种紫外线吸收剂的好坏，要考虑到效能、加工、价格、无毒等，不能单独强调某 一两项效果。这些条件综合起来为：能有效地吸收波长为290410nm的紫外线，且吸收带宽；能够有效地消除或 削弱紫外线对聚合物的破坏作用，而对聚合物的其它理化性能没有影响；n本身具有良好的稳定性，经紫外线长期曝晒，吸收能力不致下降；n热稳定性良好，在加工成型时和使用过程中不因受热而失效，不变色；不 影响聚合物的加工性能；n与聚合物相容性好，在加工和使用过程中不分离，迁移，不易被水和溶剂 抽提，不易挥发；n无毒或低毒；n化学稳定，不与材料中的其他成份发生化学反应而损坏材料性能；n对可见光的吸收低，不着色、不变色；n价格便宜，制造方便，来源丰富。按照光稳定剂的作用机理，可将其分为四类：光屏蔽剂（颜料）；紫外线 吸收剂；紫外线淬灭剂；自由基捕获剂。这四种作用方式构成了光稳定化中 逐渐深入的四个层次，每一个层次都能抑制紫外线对高聚物机体的破坏作用，在 具体设计配合时，是一个层次或是每个层次的保护，应视薄膜的要求和使用环境 而定。加入光稳定剂后，尽管用量极少，其防止老化的效果却十分显著，一般只 需加入聚合物重量的0.1%0.5%。常用的光稳定剂很多，按照其不同的作用机理及化学组成，主要包括：邻 羟基二苯甲酮类（如UV-9, UV-531等）；苯并三唑类（如UV-P、UV-327、UV-326 等），水杨酸酯类（BAD. TBS等）；三嗪类；取代丙烯腊类有机镍络合物； 受阻胺类。这几类吸收剂的效能，以苯并三唑类和三嗪类为最好。抗氧剂对于大多数塑料品种来说，在其制造、加工、贮存及应用过程中，对 氧化降解都有一定的敏感性，氧渗入塑料薄膜中几乎与大多数聚合物都能发生反 应而导致降解或交联，从而改变材料的性能。少量的氧就能使这些高分子材料的 强度、外观和性能发生剧烈的变化。在热加工和日照之下，氧化速度更快。因此， 通常又将聚合物的氧化分为热氧化和光氧化。最后这种反应的结果则是性能老 化。这类反应如果不受阻止，可以很快使聚合物氧化并失去使用价值。不同的塑 料对氧的稳定性是不同的，所以有些塑料中无需加入抗氧剂。有的则必须加入抗 氧剂，抗氧剂的作用是捕捉活性游离基，使连锁反应中断，目的是延缓塑料的氧 化过程和速度。按抗氧剂的作用机理，它对所有塑料均有效。抗氧剂的化学结构可分为：1.酚类，包括：单酚、双酚、三酚、多酚、对苯 二酚、硫代双酚；2.胺类，包括：萘胺、二苯胺、对苯二胺、哇啉衍生物，另外 还有亚磷酸脂类、硫酯类以及其它一些种类。在以上几类中，酚类、胺类是抗氧剂的主体，约占总量的90%以上，一般来 说，胺类抗氧剂的防护效能比酚类高，但由于胺类在受到光、氧作用下，发生不 同程度的变色，不适用于浅色、艳色和透明薄膜，因此在塑料薄膜中应用较少。按照抗氧效果，将抗氧剂分为主抗氧剂和辅助抗氧剂。苯胺类抗氧效果较好， 但污染性较大，主要用于橡胶制品；酚类抗氧效果稍差，但污染性较小，综合效 果较好，多用于塑料薄膜中。通常将硫醇或硫代酯、亚磷酸酯划归辅助抗氧剂， 与主抗氧剂并用，以产生协同效果，延长抗氧剂的效能。目前，抗氧剂的生产和研究朝向高效、低毒、价廉的方向发展。因此，酚类 抗氧剂将会逐渐超过胺类抗氧剂的地位。用烷基取代其中部分苯基，可以使抗氧 剂与聚烯烃类塑料的相容性改善。增大抗氧剂的分子量也是提高抗氧剂耐久性的 重要途径。多数抗氧剂易迁移，使聚合物失去保护，抗氧剂的分子量足够大，迁 移的可能性减小，则可提高抗氧剂的有效寿命。润滑剂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。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。在塑料薄膜的生产中，我们还会遇到一些粘连现象，比如在塑料薄膜生产中， 两层膜不易分开，这给自动高速包装带来困难。为了克服它，可向树脂中加入少 量增加表面润滑性的助剂，以增加外部润滑，性，一般称作抗粘连剂或爽滑剂。一 般润滑剂的分子结构中，都会有长链的非极性基和极性基两部分，它们在不同的 聚合物中的相容性是不一样的，从而显示不同的内外润滑的作用。按照化学组分， 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、 有机硅化合物等。润滑剂在塑料的实际加工中具有多种效能，例如在混炼、压延加工时，能防 止聚合物粘着料筒，抑制摩擦生热，减小混炼转矩和负荷，从而防止聚合物材料 的热劣化。在挤出成型时，可提高流动性，改善聚合物料与料筒和模具的黏附性， 防止并减少滞留物。另外还能改善薄膜的外观和光泽。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：n聚合物的流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；n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10C30C方能形 成完整的薄膜；n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：n润滑效能高而持久；n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；n表面引力小，粘度小，在界面处的扩展性好，易形成界面层；n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；n本身的耐热性和化学稳定性优良，在加工中不分解、不挥发；n不腐蚀设备，不污染薄膜，没有毒性。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。防雾剂透明的塑料薄膜、片材或板材，在潮湿环境中，当湿度达到露点以下时，会在其表面凝结一层细微水滴，使表面模糊雾化，阻碍了光波的透过，例如利用薄膜包装产品时，也会因结雾而看不见内装物，而且产生的雾滴还容易造成内装物的腐烂损坏。防雾剂就是防止上述结雾现象而使用的一类助剂。它们是一些带有亲水基的 表面活性剂，可在塑料表面取向，疏水基向内，亲水基向外，从而使水易于湿润 塑料表面，凝结的细水滴能迅速扩散形成极薄的水层或大水珠顺薄膜流下来。这 样就可避免小水珠的光散射所造成的雾化，防止凝结的水滴洒落到被包装物上 面，损害被包装物。按照防雾剂加入塑料中的方式，可将防雾剂分为内加型和外涂型两类。内加 型防雾剂是在配料时加入到树脂中，其特点是不易损失、效能持久，但对于结晶 性较高的聚合物难以获得良好的防雾性；外涂型防雾剂是溶于有机溶剂或水中 后，涂于塑料薄膜的表面，并使用简便、成本低，但耐久性差，易被洗去或擦掉， 只有在内加型防雾剂无效的场合或不要求持久性时使用。防雾剂的效能可分为初 期防雾性、持久防雾性、低温防雾性和高温防雾性四种，一种防雾性很难兼具四 种效果，往往是根据薄膜对防雾效果的要求，选择几种配合使用。防雾剂的化学 组成主要是脂肪酸与多元醇的部分酯化物。常用的多元醇是甘油、山梨糖醇及其 酸酐，常用的脂肪酸是C11、C12的饱和酸或不饱和酸、碳原子数为24以上的脂 肪酸也可使用。一般来说，中链脂肪酸的酯初期防雾效果好；长链脂肪酸的脂持 久防雾效果好。实际上防雾剂往往是多种酸的混合酯，许多多元醇的脂肪酸酯缺 乏亲水性，通过环氧乙烷加成，可提高亲水性，增大初期防雾性和低温防雾性。防雾剂应具备以下性能：1. 防雾效能高，生效迅速，耐久性好；2. 热稳定性好，不易受热分解，而且分解物不导致聚合物的降解；3. 与其它助剂的配合性好，不妨碍其它助剂的功能；4. 不影响薄膜的透明性、电性能、粘着性、耐污染性等功能。下面介绍几种典型的防雾剂。甘油单油酸酯白色的蜡状物，可作为内加型防 雾剂，具有良好的初期防雾性和低温防雾性，适用于食品包装薄膜，在聚乙烯中 的一般用量为11.5份、在聚烯烃中为0.51份。山梨糖醇酐单棕榈酸酯为黄色 粒状物，为内加型防雾剂，生效迅速持久，在聚氯乙烯中的用量为广1.7份。山梨糖醇酐单硬脂酸酯也是内加型防雾剂，它为黄色粒状固体，熔点约为60°C，效能持久，常用于农用薄膜，也可用于作食品包装材料，它在聚氯乙烯中的用量一般为1.51.8份，在聚醋酸乙烯酯中为0.71份。聚环氧乙烷(20)甘油单硬脂酸酯也是内加型防雾剂，生效极快，具有良好的初期和低温防雾性。它是淡黄色液体，同时也有抗静电效能，适用于食品包装薄膜。在聚氯乙烯中的一般用量为广1.5份，在聚烯烃中为0.5l份。参考链接：中国化工设备网：
