在鉛鹽穩(wěn)定劑體系中,潤滑劑(尤其是蠟類潤滑劑)的選擇直接影響PVC制品的加工性能、外觀質(zhì)量和力學(xué)性能,對蠟的核心要求主要圍繞相容性、潤滑性、熱穩(wěn)定性、物理化學(xué)性質(zhì)等維度,具體如下:
1.相容性要求:與PVC及鉛鹽穩(wěn)定劑適配
適度相容性:蠟與PVC樹脂需部分相容。完全相容會失去外潤滑作用,導(dǎo)致熔體粘度過高、粘輥;完全不相容則無法均勻分散,易造成制品表面噴霜、力學(xué)性能下降。
與鉛鹽的配伍性:不能與鉛鹽穩(wěn)定劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)(如生成不溶性物質(zhì)、分解鉛鹽),避免降低熱穩(wěn)定效率。理想的蠟應(yīng)能輔助鉛鹽在PVC體系中分散,提升穩(wěn)定效果。
常見適配蠟:硬脂酸類蠟(硬脂酸鉛、硬脂酸鈣,兼具潤滑與輔助穩(wěn)定)、聚乙烯蠟(PE蠟)、氧化聚乙烯蠟(OPE蠟)、蒙旦蠟等,與鉛鹽體系兼容性較好。
2.潤滑性能要求:兼顧內(nèi)外潤滑平衡
鉛鹽穩(wěn)定劑多用于硬質(zhì)PVC制品(如管材、型材),加工時需嚴格控制內(nèi)外潤滑比例:
外潤滑作用:蠟需在PVC熔體與加工設(shè)備(螺桿、機筒、模具)表面形成潤滑膜,降低熔體與金屬的摩擦力,防止粘模、粘輥,改善制品表面光潔度。要求蠟的熔點適中(一般80-120℃),在加工溫度下能快速析出形成界面膜。
內(nèi)潤滑作用:部分蠟(如OPE蠟、硬脂酸酯)需能進入PVC分子鏈間,削弱分子間作用力,降低熔體粘度,提高流動性,保證物料順利塑化、熔融。
平衡原則:鉛鹽體系加工溫度較高(160-190℃),需避免外潤滑不足導(dǎo)致的分解,或內(nèi)潤滑過量導(dǎo)致的制品發(fā)脆、強度下降。
3.熱穩(wěn)定性要求:耐高溫、不分解、不遷移
高溫穩(wěn)定性:在PVC加工溫度(160-190℃)下,蠟自身不能分解,不產(chǎn)生低分子揮發(fā)物(如異味、煙霧),否則會導(dǎo)致制品出現(xiàn)氣泡、黃變。
抗遷移性:蠟在制品使用過程中不易遷移到表面(即抗噴霜性),否則會影響制品的耐候性、印刷性和二次加工性能。低分子量蠟易遷移,需優(yōu)先選擇分子量分布窄的蠟(如高分子量PE蠟)。
4.物理化學(xué)性質(zhì)要求
熔點與軟化點:熔點需匹配PVC加工溫度,一般高于室溫,低于加工溫度。例如,PE蠟熔點100-110℃,OPE蠟熔點110-120℃,能在加工時熔融發(fā)揮潤滑作用,冷卻后固化不影響制品硬度。
酸值/皂化值:對于氧化型蠟(如OPE蠟),酸值需適中。過高酸值可能與鉛鹽發(fā)生反應(yīng),生成硬脂酸鉛沉淀,影響穩(wěn)定效果;過低則內(nèi)潤滑性不足。
純度要求:蠟中不能含有過多雜質(zhì)(如水分、灰分、低分子烴類),否則會導(dǎo)致制品出現(xiàn)黑點、氣泡,或降低鉛鹽的穩(wěn)定效率。
5.與制品性能的匹配要求
硬質(zhì)PVC制品:優(yōu)先選擇低遷移、高硬度的蠟(如PE蠟、蒙旦蠟),避免影響制品的剛性和表面光澤。
軟質(zhì)PVC制品:可搭配少量增塑相容性好的蠟(如硬脂酸丁酯),輔助改善加工流動性,同時不影響制品的柔軟度。
耐候性要求:戶外用制品需選擇耐紫外線、不易老化的蠟,避免蠟分解導(dǎo)致制品黃變、粉化。