内润滑、外润滑

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1、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

2、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。 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

3、注意：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；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； 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：润滑效能高而持久； 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； 表面引力小，粘度小，在界面处的扩展性好，易形成界面层； 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； 本身的耐热性和化学稳定性优良，在加工中不分解、不挥发； 不腐蚀设备，不污染

4、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0.21 phr，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

5、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0.1lph r,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。在塑料加工过程中，适量添加润滑剂，可减少摩擦，提高挤出速度。但其作用与增塑剂 不同，过量添加润滑剂将导致塑化不良。根据在相应树脂里的相容性，润滑剂分为内润滑

6、剂 和外润滑剂两种：1、与树脂相容性较好的润滑剂，留在树脂内部称为内润滑剂，起降低树脂内分子间摩擦作 用；2、与树脂相容性较差的润滑剂，迁移析出树脂外部称为外润滑剂，起降低树脂表面与模具 间摩擦作用。举例说明：最常见的润滑剂如聚乙烯蜡与硬脂酸1、当用于聚烯烃树脂时，聚乙烯蜡相容性较好，留在树脂内部作为内润滑剂；硬脂酸相容 性较差，迁移析出树脂外部作为外润滑剂。2、当用于聚氯乙烯树脂时，硬脂酸相容性较好，留在树脂内部作为内润滑剂；聚乙烯蜡相 容性较差，迁移析出树脂外部作为外润滑剂。一、常用润滑剂品种（1）润滑剂的分类按润滑剂成分分类：主要有饱和烃、卤代烃类、脂肪酸类、脂肪酸酷类、脂肪族酰胺类、金

7、 属皂类、脂肪醇及多元醇类等。按润滑剂的作用分类：可分为内、外润滑剂两种，内、外润滑剂的区分主要依其与树脂的相 容性大小。内润滑剂与树脂亲和力大，其作用是降低大分子间的作用力；外润滑剂与树脂的 亲和力小、其作用是降低树与加工机械之间的摩擦。内、外润滑剂之分只是相对而言，并无严格划分标准。在极性不同的树脂中，内、外润滑剂的作用有可能发生变化。例如硬脂酸醇、硬脂酸酰胺、 硬脂酸丁脂及硬脂酸单甘油酯对极性树脂如PVC及PA而言，起内润滑作用；但对于非极性 树脂（如PE及PP）而言，则显示外润滑剂作用。相反，高分子石蜡等与极性树脂相容性差， 如在极性PVC中用做外润滑剂，而在PE及PP等非极性树脂中则

8、为内润滑剂。在不同加工温度下，内、外润滑剂的作用会发生变化。如硬脂酸和硬脂醇用于PVC压延成型 初期，由于加工温度低，与PVC相容性差，主要起外润滑作用；当温度升高后，与PVC相容 性增大，则变为起内润滑剂作用。2）常用润滑剂品种 按润滑剂的组成可分为：饱和烃类、金属皂类、脂肪族酰胺、脂肪酸类、脂肪酸醋类及脂肪 醇类。饱和烃类饱和烃类按极性可分为非极性烃（如聚乙烯蜡和聚丙烯蜡）、极性烃（如氯化石蜡及氧化聚乙 烯等）。主要用于PVC无毒外润滑剂。a、液体石蜡俗称白油，为无色透明液体，可用作PVC的透明性内润滑剂，用量为0.5份左右。b、固体石蜡又称为天然石蜡，白色固体，可用作PVC的外润滑剂，用

9、量0.11.0份，用量太大会影响透明度。c、微晶石蜡又称为高熔点石蜡，外观为白色或淡黄色固体，因结晶微细而称为微晶石蜡。润滑效果和热稳定性好于其它石蜡。在PVC中用量较小，一般为0.10.2份。d、低分子量聚乙烯又称聚乙烯蜡，外观为自色或淡黄色固体，透明性差。可用于PVC挤出和压延加工，用量一般为0.5份以下。e、氧化聚乙烯蜡为聚乙烯蜡部分氧化的产物，外观为白色粉末；具有优良的内、外润滑作用，透明性好，价格低；用量为0.11.0份。f、氯化石蜡同PVC相容性好，透明性差，与其它润滑剂并用效果好。用量0.3以下为宜。金属皂类既是优良的热稳定剂，又是一种润滑剂，其内、外润滑作用兼有，不同品种侧重稍

10、有不同。常用的金属皂类用于润滑剂时加入量如：PbSt 0.21.0份 LiSt0.6份CaSt 0.21.5份 ZnSt 0.15 BaSt 0.21.0份脂肪族酚胺包括单脂肪酸酰胺和双脂肪酰胺两大类。单脂肪酰胺主要呈内润滑作用，具体品种有硬脂酸 酸胺、芥酸酞胺及蓖麻油酸酞胺等；双脂肪酸酞胺主要呈外润滑作用，具体品种有N, N- 亚乙基双硬脂酸胺及N, N-亚乙基双蓖麻醇酸酸胺等。脂肪酸类a、硬脂酸是仅次于金属皂类而广泛应用的润滑剂，PVC用量少时，可用于起内润滑作用。用量大时，起外润滑作用。硬脂酸的加入量一般低0.5份。b、羟基硬脂酸与PVC相容性好，显示内润滑作用，但热稳定性差。脂肪酸酯类

11、a. 硬脂酸丁脂外观为无色或淡黄色油状液体，在PVC中以内润滑为主兼外润滑作用，用量0.51.5份。b、单硬脂酸甘油酯代号GMS，外观为白色蜡状固体，为PVC的优良内润滑剂。对透明性影响小，加入量低于1.5份，可与硬脂酸并用。脂肪醇类a、硬脂醇外观为白色细珠状物，起内润滑作用，透明好，在PVC中用量0.20.5份。此外，还可用于PS中。b、季戊四醇PVC高温润滑剂，用量0.20.5份。二、润滑剂的选用原则（1）依不同加工方法选择a、压延成型目的防止粘辊、降低熔体粘度及提高流动性。润滑剂应以内润滑剂和外润滑剂配合使用，常用品种以金属皂为主，并适当配以硬脂酸。b、挤出及注塑成型目的降低粘度、提高流

12、动性及易于脱模。润滑剂一般以内润滑剂为主，主润滑剂一般以酯、蜡配合使用。c、模压及层压成型以外润滑剂为主，常用品种为蜡类润滑剂。d、糊制品的成型润滑剂用量较少，以内润滑剂为主，并以液体润滑剂为宜。（2）依不同制品选用软制品软制品中因含有大里增塑剂，而增塑剂大都兼其有优良的润滑性，所以润滑剂的用量较少。a、在透明膜配方中，选用金属皂类和液体复合稳定剂，配合使硬脂酸（用量小于0.5份）。b、对于吹塑膜，为防止粘连，可选用硬脂酸单甘油酯。C、在电缆料配方中，如加入填料，可采用高熔点蜡0.30.5份为润滑剂。硬制品润滑剂的使用量大于软制品，对润滑性能要求较高。a、透明无毒制品如吹塑瓶及透明片材等，常用

13、的有0P蜡、及E蜡等，加入量为0.30.5份，也可与0.5份硬脂酸正丁酯或0.5份硬脂酸配合。b、不透明制品如板材及管材等，常用金属皂、石蜡及硬脂酸并用。金属皂加入量为1 2份，石蜡及硬脂酸加入壁为0.30.5份。（3）共混树脂的影响a、为改善PVC的冲击性能，常共混ABS、CPE及MBS等树脂；但由于这些共混树脂与润滑剂相容性大，故需相应增加润滑剂使用量。b、为改善PVC的表面光泽，常加入氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物也需要相应增加润滑剂用量。（4）润滑剂与其它助剂的关系a、PVC中的热稳定剂有一定的润滑作用，不同热稳定剂的润滑性大小如下：金属皂液体复合金属皂类铅盐月桂酸锡马来酸锡、硫醇有机锡。因此，对于热稳定剂润滑作用大的，在其配方中可相应减少润滑剂的用量。有机硫醇锡类热稳定剂缺乏外润滑性，配方巾需适当加入外润滑剂；而二丁基锡羧酸酯热稳定剂的外润滑作用突出，配方中可适当减少外润滑剂的用量。b、加工助剂大都兼有外润滑功能，可相应减少润滑剂的加入量。c、配方中含有大量非润滑填料时，应相应增加内、外润滑剂的加入量。（5）润滑剂的用量在一个配方中，一般应选用内、外润滑剂并用。润滑剂的用量随加工方法不同而异。压延成型：内润滑剂-0.30.8份，外润滑剂-0.20.8份；挤出及注塑：内润滑剂-0.51.0份，外润滑剂-0.20.4份。