隨著國(guó)內(nèi)外塑料加工技術(shù)的不斷開發(fā)和塑料加工設(shè)備的大量應(yīng)用，為了提高加工速度、降低能耗，提高塑料制品質(zhì)量，尤其是表觀質(zhì)量，塑料潤(rùn)滑劑的品種和數(shù)量都得到了迅速發(fā)展，作為塑料的一種加工助劑，塑料潤(rùn)滑劑已經(jīng)有幾十年的歷史。

一．潤(rùn)滑劑的概述

在機(jī)械運(yùn)行或材料加工過程中，存在著金屬與金屬之間、加工材料與加工機(jī)械之間的摩擦力，為了減少各種摩擦造成的嚴(yán)重磨損，產(chǎn)品質(zhì)量差，生產(chǎn)效率低等一些列問題，生產(chǎn)上廣泛使用潤(rùn)滑劑。

潤(rùn)滑劑是一種能夠在表面與表面之間形成隔離層或修復(fù)不平滑表面的物質(zhì)。根據(jù)應(yīng)用對(duì)象的不同，可分為：機(jī)械運(yùn)行用潤(rùn)滑劑、載荷添加劑、塑料成型用潤(rùn)滑劑、材料加工用潤(rùn)滑劑、纖維加工用油劑和紡織纖維用油劑。

其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：由親水性官能團(tuán)和疏水性烷基鏈組成。

二．潤(rùn)滑劑的分類

高分子材料在成型加工時(shí)，存在著熔融聚合物分子間的摩擦和聚合物熔體與加工設(shè)備表面間的摩擦，前者稱為內(nèi)摩擦，后者稱為外摩擦。
內(nèi)摩擦?xí)龃缶酆衔锏娜廴诹鲃?dòng)粘度，降低其流動(dòng)性，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致材料的過熱、老化；外摩擦則使聚合物熔體與加工設(shè)備及其他接觸材料表面間發(fā)生粘附，隨溫度升高，摩擦系數(shù)明顯增大。

因此根據(jù)摩擦類型的不同，所需的潤(rùn)滑劑分為：內(nèi)潤(rùn)滑劑和外潤(rùn)滑劑兩種。

（1）內(nèi)潤(rùn)滑劑：在塑料加工前的配料中，加入與聚合物有一定相容性的潤(rùn)滑劑，并使其均勻地分散到材料中，能使樹脂分子之間的摩擦力減少而起潤(rùn)滑作用。

（2）外潤(rùn)滑有兩種方法：

一種是在高分子材料成型加工時(shí)，將潤(rùn)滑劑涂布在加工設(shè)備的表面上，讓其在加工溫度下熔化，并在金屬表面形成一“薄膜層”，將塑料熔體與加工設(shè)備隔離開來，不致粘附在設(shè)備上，易于脫膜或離輥；

另一種是將與聚合物相容性很小，在加工過程中很容易從聚合物內(nèi)部遷移到表面上，從而形成隔離層的物質(zhì)，在加工前配料時(shí)加入，使其分散到塑料中，而在加工過程中遷移到表面，起到潤(rùn)滑作用。

三．潤(rùn)滑劑的作用

大多數(shù)的潤(rùn)滑劑兼其兩種作用，只是相對(duì)強(qiáng)弱不同，就一種潤(rùn)滑劑而言，它的作用可能隨聚合物種類、加工設(shè)備和加工條件，以及其他助劑的種類和用量的不同而發(fā)生變化，故很難確定它屬于哪一類。

不管是內(nèi)潤(rùn)滑劑還是外潤(rùn)滑劑，其作用都是降低聚合物熔體的粘度，防止聚合物在加工過程中和加工機(jī)械的粘連，降低聚合物加工溫度，提高產(chǎn)品內(nèi)在和外觀質(zhì)量，提高加工速率。

因此，潤(rùn)滑劑是塑料加工中不可缺少的一類助劑。

四．潤(rùn)滑劑的使用原則

不同的應(yīng)用對(duì)潤(rùn)滑劑有著不同的要求，理想的潤(rùn)滑劑應(yīng)滿足如下要求：

1、潤(rùn)滑效能高而持久。

2、與樹脂的相容性大小適中，內(nèi)外潤(rùn)滑作用平衡，不噴霜、不易結(jié)垢。

3、表面張力小，粘度小。

4、不降低聚合物的力學(xué)性能及其他的性能。

5、熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性好，高溫加工中不分解、不揮發(fā)、不與其他助劑發(fā)生反應(yīng)。

6、不腐蝕設(shè)備，不污染制品，無毒。

五．潤(rùn)滑劑的作用機(jī)理

關(guān)于潤(rùn)滑劑的作用機(jī)理比較為人們接受的是塑化機(jī)理、界面潤(rùn)滑和涂布隔離機(jī)理。

1.內(nèi)潤(rùn)滑－塑化機(jī)理

為了降低聚合物分子之間的摩擦(內(nèi)摩擦)，需加入與聚合物有一定相容性的潤(rùn)滑劑，稱之為內(nèi)潤(rùn)滑劑，其結(jié)構(gòu)及其在聚合物中的狀態(tài)類似于增塑劑，所不同的是潤(rùn)滑劑分子中，一般碳鏈較長(zhǎng)、極性較低。

以聚氯乙烯為例，潤(rùn)滑劑和材料的相容性較增塑劑低很多，因而僅有少量的潤(rùn)滑劑分子能像增塑劑一樣，穿插于聚氯乙烯分子鏈之間，略為削弱分子間的相互吸引力，但潤(rùn)滑劑不會(huì)過分降低聚合物的玻璃化溫度Tg和強(qiáng)度等，這是與增塑劑作用的不同之處。

2.外潤(rùn)滑－界面潤(rùn)滑機(jī)理

外潤(rùn)滑劑主要特點(diǎn)是它和聚合物的相容性很小，甚至不相容。在加工過程中，在壓力作用下很容易從混合物料中擠出，移析到表面或在混合物料和加工機(jī)械的界面處，潤(rùn)滑劑分子取向排列，極性基團(tuán)向著金屬表面，通過物理吸附或化學(xué)鍵，形成一個(gè)潤(rùn)滑劑分子層。在熔融聚合物和加工設(shè)備、模具間形成潤(rùn)滑界面，對(duì)聚合物熔體和加工設(shè)備起到隔離作用，減少了兩者之間的摩擦，使材料不粘附在設(shè)備上。

如果潤(rùn)滑劑形成一層隔離膜，徹底消除混合物料和設(shè)備壁之間的粘附，這種過于潤(rùn)滑作用并不好，因?yàn)樵谶@種情況下，混合物料和設(shè)備之間會(huì)出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，混合物料得不到塑化應(yīng)有的剪切應(yīng)力。

潤(rùn)滑界面膜的粘度和潤(rùn)滑效率，取決于潤(rùn)滑劑的熔點(diǎn)和加工溫度。一般潤(rùn)滑劑的分子鏈愈長(zhǎng)，愈能使兩個(gè)摩擦面遠(yuǎn)離，潤(rùn)滑效果愈大，潤(rùn)滑效率愈高。

3.外潤(rùn)滑－涂布隔離機(jī)理

對(duì)加工模具和被加工材料完全保持化學(xué)惰性的物質(zhì)稱為脫模劑。將其涂布在加工設(shè)備的表面上，當(dāng)其中加入待成型聚合物時(shí)，脫模劑便在模具與聚合物的表面間形成連續(xù)的薄膜，從而達(dá)到完全隔離的目的，由此減少了聚合物熔體與加工設(shè)備之間的摩擦，避免聚合物熔體對(duì)加工設(shè)備的粘附，而易于脫模、離輥，從而可提高加工效率和保證質(zhì)量。

脫模劑和防粘劑（開口劑）等均可視為潤(rùn)滑劑的特殊應(yīng)用。脫模劑一般用于注塑時(shí)使制品能順利從模具中被頂出的場(chǎng)合。其作用是減少脫模力（粘附力），一般分為外涂脫模劑（把一種與塑料相容性極小的物質(zhì)涂覆在模具表面，例如硅油類）及潤(rùn)滑劑兼內(nèi)脫模劑。隨著生產(chǎn)強(qiáng)度不斷加大，現(xiàn)代化連續(xù)生產(chǎn)的要求，一般均采用潤(rùn)滑劑兼脫模劑。

六．結(jié)束語

目前市場(chǎng)上雖然有很多不同的塑料潤(rùn)滑劑，但其成熟的產(chǎn)品多為單一性能的塑料潤(rùn)滑劑，國(guó)內(nèi)外對(duì)它的研究至今還很膚淺，仍以開發(fā)新品種、擴(kuò)展新功能為主，還沒有真正意義上經(jīng)典的規(guī)律和理論，因此，對(duì)潤(rùn)滑劑的研究依舊在不斷進(jìn)行中。

廣東聚石化學(xué)股份有限公司是一家擁有22年銷售、研發(fā)及生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的改性塑料企業(yè)，具備年產(chǎn)10萬噸改性塑料的生產(chǎn)能力，擁有環(huán)保改性聚烯烴材料、改性工程塑料和功能母粒等200多個(gè)牌號(hào)的產(chǎn)品。產(chǎn)品均通過IATF16949質(zhì)量管理體系認(rèn)證、通過美國(guó)UL認(rèn)證，符合歐盟委員會(huì)RoHs標(biāo)準(zhǔn)；且廣泛應(yīng)用于汽車、智能家電、燈飾、環(huán)保電纜、OA設(shè)備、通信電子、衛(wèi)材塑料、電視機(jī)、涂料等行業(yè)。

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參考文獻(xiàn)
楊士亮, 楊宏偉, 馬玉紅,等. 塑料潤(rùn)滑劑的發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用[J]. 廣州化工, 2013, 41(2):20-21.