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塑料加工中潤滑劑是一個重要的塑料助劑,,其作用是賦予塑料潤滑性,以減少有害摩擦并防止制品界面粘附,。對于pvc和其它熱塑性樹脂而言,,潤滑劑依其功能可分為內(nèi)潤滑劑和外潤滑劑,,目前市場上產(chǎn)品多為單一性能的潤滑劑,,其功能受到限制,研制一種既有內(nèi)潤滑性又有外潤滑性的產(chǎn)品無疑是有意義的,。
1,、配方設(shè)計塑料潤滑劑的內(nèi)、外潤滑性在嚴(yán)格意義上說沒有明顯的界限,,但單一組分的物質(zhì)要同時滿足塑料加工中的外潤滑性和內(nèi)潤滑性是困難的,,我們選取脂肪酰胺類作為外潤滑組分,它的熔點高,,具有特殊的界面潤滑作用,,酰胺化合物有一定的表面活性,能使填料,、顏料等分散性提高,,并有抗靜電功能。采用脂肪酸酯類物質(zhì)作為內(nèi)潤滑組分,,由于脂肪酸酯類物質(zhì)的酯基和未酯化的羥基的存在而使得極性較大,,與PVC極性樹脂的相容性較好,具有強親和性,。選取乙撐雙硬脂酰胺(EBS)為外潤滑組分,,硬脂酸單甘酯(GMS)為內(nèi)潤滑組分。
2,、乙撐雙硬脂釀胺(EBS)的合成EBS的通常合成方法有:(1)硬脂酸與胺類化合物反應(yīng);(2)硬脂酸酯與胺類化合物反應(yīng);(3)硬脂酰氯與胺類反應(yīng);(4)腈化合物水解,。以上4種合成方法,以第1種最為簡單,,反應(yīng)條件不苛刻,,且制備過程無污染。故選硬脂酸與胺類化合物反應(yīng),。胺類選用乙二胺,,一步合成EBS.采用一步法合成EBS,其實質(zhì)過程是兩個過再經(jīng)加熱過程,,使胺鹽分解,,脫去二分子水,,得到EBS,反應(yīng)式為:成鹽的過程是一個放熱反應(yīng),,應(yīng)控制反應(yīng)溫度,,如溫度過高,會導(dǎo)致胺解反應(yīng),,使胺鹽色澤加深,,從而最終影響產(chǎn)品顏色,適合的溫度為100~120*Q不能高于120*C.胺鹽的分解是可逆過程,,在提高物料溫度,,達(dá)到分解溫度時,應(yīng)迅速地將水移出反應(yīng)系統(tǒng),,才能使胺解過程進(jìn)行到底,,溫度控制在150~230C需要指出的是,在成鹽階段,,雖然過程很容易進(jìn)行,,但該過程是放熱反應(yīng),乙二胺容易揮發(fā)而使投料比不準(zhǔn)確,,影響反應(yīng),,故應(yīng)使乙二胺適當(dāng)過量。
復(fù)合塑料潤滑劑的制備及應(yīng)用助劑的時間與脫水速度有直接關(guān)系
3,、單硬脂酸甘油酯(GMS)的合成單硬脂酸甘油酯的合成方法主要有:甘油酯化法,、酯交換法、縮水甘油法,、化學(xué)基因保護(hù)法及油脂水解法等,。甘油酯化法與其它方法相比,工藝成熟并且簡單,,其特點是單脂的含量占60%~70%,,有30%~40%的雙脂,還有少量的三脂以及硬脂酸和甘油,。如要提高單脂含量,,需經(jīng)分餾法處理,其成本會大大增加而且工藝復(fù)雜,,要求的真空度為1~1.5Pa設(shè)備條件難以達(dá)到要求,。而GMS作為塑料潤滑劑在混有二脂的狀況下內(nèi)潤滑性能會有下降,但從經(jīng)濟成本考慮,,采用甘油酯化法是可以接受的O其反應(yīng)式為:CH2OC——RCH2OH配比:n(硬脂酸):n(甘油)=1:1.5,,催化劑采用堿性固體催化劑(如NaOH),用量為硬脂酸的0.1%,反應(yīng)溫度為180~200時間為3~4h.
4,、復(fù)合塑料潤滑劑的制備將乙撐雙硬脂酰胺和單硬脂酸甘油酯分別粉碎,,經(jīng)適當(dāng)?shù)谋壤浞只旌暇鶆颍?jīng)造粒機擠出即得到具有塑料內(nèi)潤滑性和外潤滑性的一包裝的潤滑劑,。
5,、復(fù)合潤滑體系對PVC塑料加工應(yīng)用的影響5.1擠出試驗設(shè)備:Y20單螺桿擠出機。擠出條件:溫度C;轉(zhuǎn)速,,40r/min.擠出實驗結(jié)果列于表1.表1擠出試驗結(jié)果編號硬脂酸/石蠟擠出量/(擠出表面從表1數(shù)據(jù)可知,,GMS/EBS潤滑體系比硬脂酸/石蠟潤滑體系的擠出量要高,特別在GMS,、EBS各占50%時擠出量比硬脂酸/石蠟潤滑體系高25.13%,,但在8皿3占30%,瓦83占70%時的擠出表面光潔度下降,,外觀較差,。
5.2、沖擊試驗試驗方法依據(jù)GB1043―93;試驗設(shè)備:SK―160B,,雙輥簡塑煉機;XCT*500,沖擊試驗機;潤滑劑用量:1為硬脂酸/石蠟(1:1),,1份;2為GMS/EBS(1:1),,1份。沖擊試驗結(jié)果列于表2.表2沖擊試驗結(jié)果樣品平均值從表2可知,,GMS/EBS潤滑體系的沖擊性能優(yōu)于硬脂酸/石蠟潤滑體系,。
5.3、電性能試驗試驗結(jié)果,,以GMS/EBS作為復(fù)合潤滑體系,,體積電阻率增高,對于PVC電纜料較為有利,。GMS/EBS體系復(fù)合塑料潤滑劑用在PVC塑料中,,潤滑效果較好,對于制品的物理性能也有改善,,但其最佳用量還需作進(jìn)一步的研究,。
塑料助劑是塑料在加工過程中運用到的,從而不斷強化塑料的性能,,使之能夠更好被運用到生活生產(chǎn)當(dāng)中,。