浅淡塑料专用蜡在塑料加工中的应用 |
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发布日期:2005/8/13 1794人次浏览 【 双击鼠标滚屏 】 |
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1、引言
随着我国塑料工业的迅速发展,PE、PP、PVC、ABS等塑料的加工正在向着自动化、高速化的方向发展,塑料材料在加工过程中所受到的剪切力与摩托力也日益增大。开发与之相适应的能降低塑料,尤其是热塑性塑料与加工机械之间的塑料材料内部分子之间的相互摩擦的润滑剂十分必要。
降低塑料成本的客观要求,促进了碳酸钙、滑石粉等塑料填充材料的广泛应用。然而,这些填料又给塑料加工和制品质量带来了新的课题。
此外,塑料制品的外在质量对于制品的市场竞争力大小有着十分重要的作用。改善和提高制品的外观,也是不少塑料加工企业非常关注的问题。
针对塑料加工待业的上述需要,成都祥和专用蜡厂以PE蜡、PP蜡、OPE蜡等为主要原材料,借鉴和吸收国外先进技术,研制生产的祥和牌塑料加工复合专用蜡,其品种包括XH-202型塑料光亮润滑剂、XH-203型塑料专用蜡,受到塑料加工行业的高度重视和大量推广应用。
2、作用机理
影响塑料专用蜡作用的因素较多,作用机理较复杂,加之我们研究甚少,这里仅对作用机理作一简要说明。
2.1 润滑机理:润滑剂是为了改善塑料在加工成型时的流动性和脱膜性耐添加的一种助剂。按其作用来分,有降低塑料材料和加工机械之间相互摩擦的外润滑剂和降低树脂内部分子之间相互摩擦的内润滑剂两种。祥和牌塑料专用蜡在塑料加工过程中具有良好的扩散性能,容易从熔融树脂内部向表面析出,在加工机械表面形成很薄的分子层(润滑界面),减少了熔融树脂与加工机械之间的摩擦力,起到了十分优异的外润滑作用。与此同时,塑料专用蜡还能够分散到塑料分子链之间,减少分子链之间的内摩擦,起到较强的内润滑作用。塑料专用蜡的这两种润滑性能,在塑料挤出加工中,表现为良好的初期润滑交果和中期润滑效果,是普通液体石蜡、天然石蜡和单一聚乙烯蜡无法比拟的。
2.2 分散机理:人们为了提高塑料制品的强度和耐冲击性能,降低制品成本,常用碳酸钙,滑石粉等填充树脂,但同时带来了塑料加工的困难。在这种条件下,添加塑料专用蜡,可以润湿填料,增大填料与树脂之间的相容性,使填料均匀地分散在整个制品之中,不会引起接线缝等不良现象,起到增加填料,减少树脂,改善制品质量的作用。
2.3 光亮机理:塑料专用蜡在塑料成型加工过程中,会在加工机械表面形成很薄的润滑蜡层,防止树脂粘附在加工机械上,进而使制品表面光洁度大大提高,起到良好的光亮作用。
3、主要特性和技术指标
3.1 XH-202型塑料光亮润滑剂和XH-203型塑料专用蜡的共同特点是熔点高(一般在100℃以上),接近于高分子量聚乙烯,但熔融粘度和硬度又接近于石蜡,化学性质上属于隋性物质,稳定性好,在正常塑料加工条件下不分解,不褪色,挥发性低,无毒,不影响制品的强度,耐老化和透明性等,两者的主要差别表现在前者主要起润滑作用和表面光亮作用,后者的润滑性更强,分散性更好。
3.2 XH-202型的主要技术指标为①分子量3000-6000;②外观:白色粉粒状;③熔点95-115℃;XH-203型塑料专用蜡技术指标为:①分子量3000-5000;②熔点100-110℃;③外观:白色粒状。
4、选用原则
选用塑料专用蜡品种,应根据树脂种类、加工机械、成型方法、加工条件、助剂之间相互影响、制品性能等因素,选择相应的专用蜡产品。例如,PE树脂,可选用酸值为零的XH-202型或XH-203A型,而PVC树脂,则应选用酸值为7-14的XH-203B型。
5、典型应用
5.1 LLDPE挤出吹塑;线型低密度聚乙烯(LLDPE)以其超过普通低密聚乙烯(LPPE)的优良性能,得到迅速推广应用,然而,它却存在着加工温度较高和压力较大这一缺陷,添加0.5-5%的XH-203A型塑料专用蜡或XH-202型塑料光亮润滑剂(可相应减少树脂量),就可使LLDPE与LDPE在相同设备上挤出和吹塑,且在相同螺杆转速下降低功率消耗10-25%,在相同功率消耗下,可增加30-70%挤出量。
5.2 LDPE和HDPE薄膜:在高密度聚乙烯(HDPE)薄膜和低密度聚乙烯(LDPE)薄膜中,添加XH-202型或XH-203型蜡作颜料和填料的优良盛载体,可大大改善分散性,其在塑料加工中的用量一般为0.2-1%。(在浓色母粒中为5-10%)
5.3 LDPE和HDPE注塑:在高密度聚乙烯(LDPE)注塑和低密度聚乙烯(HDPE)注塑时,添加1-5%的XH-202型塑料光亮润滑剂或XH-203型塑料专用蜡,可以增加填料用量,减少树脂用量,提高制品平滑性,防止和克服粘膜,改善填料加工性,提高生产效率,改善制品外观。
5.4 PP加工:聚丙烯通常用平口模头挤出热成型或注塑成型来加工,通常的做法是以聚丙烯本身或聚乙烯来作为颜料或填料载体。然而如果用XH-203型塑料专用蜡作颜料和填料的盛载体,不但有着优良的分散性,还可起到加工润滑剂和脱膜剂的作用。
5.5 ABS和聚苯乙烯:ABS和聚苯乙烯树脂在注射螺杆较短的情况下,往往会由于母粒粘度过低,而造成不完全混合,导致制品分层现象。加入3-5%的XH-203型塑料专用蜡,可以大大改善分散性,消除这种不正常现象,提高制品质量。
5.6 绝缘材料:电线电缆绝缘材料除了必须具备良好韧性之外,还必须具有良好的电性能,用XH-203型塑料专用蜡或XH-202型塑料光亮润滑剂作PE、PVC护套或绝缘料的加工助剂,其用量在0.5/PHR水平,就可产生比同样用量的硬脂酸润滑剂强3倍左右的电阻系数,特别是在较高精确温度水平上更为突出,表现出良好的电性能。此外,还可以大大改善加工性能,增加电线电缆料表面平滑度和光泽度。
5.7 PVC加工:在聚氯乙烯树脂(PVC)加工中,添加0.2-0.4%的XH-202型塑料光亮润滑剂或XH-203型塑料专用蜡,具有下列优点:①有着极优的外部润滑效果和较强的内部润滑作用。比单一的聚乙烯蜡的内部润滑作用强,用作压延成型时,可防止粘辊,用作挤出成型或注射成型时,可有效防止粘附螺杆,提高离开型模的离型效果,改善制品的外观。②润滑效果好。用量0.5%以下,就可提高挤出量,减少转柜,润滑效果良好。但用量过多,会因润滑过度,耐延缓凝胶化,反而降低挤出量。③与其它配合剂的协同效果十分优异。不管是掺合在PVC的金属脂皂类、铅类还是有机锡类的稳定剂中,都能发挥极优的外部润滑作用和较强的内部润滑作用。④热稳定性优良。添加在PVC中,不会造成PVC初期染色,即使进行长期加热,也比其它润滑剂对PVC染色的影响少得多,因此,会使PVC的热稳定性变好,连续成型性增强。⑤无起霜现象。添加在PVC中,不会引起制品表面起霜,不必担心损害制品外观。⑥分散性好、无毒,易与PVC掺混。
6、结论:
在塑料的挤出、注塑、吹塑膜、压延等加工中,根据不同树脂、加工条件等选择适宜的XH-202型塑料光亮润滑剂或XH-203型塑料专用蜡作为加工助剂,对于改善加工性能,提高分散性,降低树脂用量,增加填料用量,提高制品外观质量等有着重要意义。
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