第八章潤滑劑1ppt課件第八章潤滑劑1ppt課件

概述潤滑劑的作用機(jī)理潤滑劑各論潤滑劑性能的評價(jià)和測試潤滑劑的應(yīng)用2ppt課件概述2ppt課件

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。如在高分子材料成型加工時(shí)，存在者聚合物熔體與加工設(shè)備表面間的摩擦，它可能導(dǎo)致聚合物熔體粘附在加工設(shè)備和其他接觸材料表面上。由此會影響制品從模具中脫出，嚴(yán)重時(shí)會使制品表面非常粗糙，無光澤，甚至產(chǎn)生流紋。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)上廣泛使用潤滑劑。潤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)。8.1概述3ppt課件8.1概述3ppt課件根據(jù)應(yīng)用對象的不同，可分為：機(jī)械運(yùn)行用潤滑劑載荷添加劑塑料成型用潤滑劑材料加工用潤滑劑纖維加工用油劑紡織纖維用油劑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：由親水性官能團(tuán)和疏水性烷基鏈組成。潤滑油是在基礎(chǔ)油中添加潤滑添加劑而得，而潤滑添加劑是合成的，具有降低摩擦作用的有機(jī)化合物。4ppt課件根據(jù)應(yīng)用對象的不同，可分為：4ppt課件

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诱扯?，降低其流動性，?yán)重時(shí)會導(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)顯著增大。5ppt課件高分子材料在成型加工時(shí)，存在著熔融聚合物分子

為了減少這兩類摩擦，改進(jìn)塑料熔體的流動性，防止高分子材料在加工過程中對設(shè)備的粘附現(xiàn)象，保證制品表面光潔度而加入的物質(zhì)稱為潤滑劑。若材料本身具有自潤滑作用，如聚乙烯、聚四氟乙烯等，加工時(shí)可不加潤滑劑；而聚氯乙烯，特別是硬質(zhì)聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、ABS樹脂等，則必須加入潤滑劑才能很好加工。6ppt課件為了減少這兩類摩擦，改進(jìn)塑料熔體的流動性，防止

根據(jù)摩擦類型的不同，所需的潤滑劑又分：內(nèi)潤滑劑和外潤滑劑兩種。

內(nèi)潤滑劑：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滑作用。7ppt課件根據(jù)摩擦類型的不同，所需的潤滑劑又分：內(nèi)潤

外潤滑有兩種方法：

一種是在高分子材料成型加工時(shí)，將潤滑劑涂布在加工設(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，起到潤滑作用。8ppt課件外潤滑有兩種方法：8ppt課件

外潤滑與內(nèi)潤滑是相對而言的，實(shí)際上，大多數(shù)的潤滑劑兼其兩種作用，只是相對強(qiáng)弱不同。就一種潤滑劑而言，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。9ppt課件外潤滑與內(nèi)潤滑是相對而言的，實(shí)際上，大多數(shù)的

不管是內(nèi)潤滑劑還是外潤滑劑，其作用是:

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，潤滑劑是塑料加工中不可缺少的一類助劑。10ppt課件不管是內(nèi)潤滑劑還是外潤滑劑，其作用是:10pp

一般情況下，潤滑劑的分子結(jié)構(gòu)中都含有長鏈的非極性基和極性基兩部分，它們在不同聚合物中表現(xiàn)不同的相容性，從而顯示不同的內(nèi)外潤滑作用。也有些潤滑劑如聚乙烯蠟是非極性的，它們與非極性樹脂的相容性好，主要起內(nèi)潤滑作用。按照化學(xué)組成，常用的潤滑劑可分為如下幾類：脂肪酸及其酯類、脂肪酰胺、金屬皂、烴類、醇類、復(fù)合潤滑劑等。11ppt課件一般情況下，潤滑劑的分子結(jié)構(gòu)中都含有長鏈的非

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

1、潤滑效能高而持久。

2、與樹脂的相容性大小適中，內(nèi)外潤滑作用平衡，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。12ppt課件不同的應(yīng)用對潤滑劑有著不同的要求，理想的潤滑市場上提供的潤滑劑品種繁多，主要見下表。13ppt課件市場上提供的潤滑劑品種繁多，主要見下表。13ppt課件8.2潤滑劑的作用機(jī)理

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

1．內(nèi)潤滑－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滑劑，稱之為內(nèi)潤滑劑，其結(jié)構(gòu)及其在聚合物中的狀態(tài)類似于增塑劑，所不同的是潤滑劑分子中，一般碳鏈較長、極性較低。14ppt課件8.2潤滑劑的作用機(jī)理關(guān)于潤滑劑的作用機(jī)理比

以聚氯乙烯為例，潤滑劑和材料的相容性較增塑劑低很多，因而僅有少量的潤滑劑分子能象增塑劑一樣，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，如下圖所示。在聚合物變形時(shí)，分子鏈間能夠相互滑移和旋轉(zhuǎn)，從而分子間的內(nèi)摩擦減小，熔體粘度降低，流動性增加，易于塑化。但潤滑劑不會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。15ppt課件以聚氯乙烯為例，潤滑劑和材料的相容性較增塑劑16ppt課件16ppt課件

2．外潤滑－界面潤滑機(jī)理

外潤滑劑主要特點(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)潤滑劑分子層。在熔融聚合物和加工設(shè)備、模具間形成潤滑界面，對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。

17ppt課件2．外潤滑－界面潤滑機(jī)理17ppt課件

潤滑界面膜的粘度大小，會影響它在金屬加工設(shè)備和聚合物上的附著力。適當(dāng)大的粘度，可產(chǎn)生較大的附著力，形成的界面膜好，隔離效果和潤滑效率高。潤滑界面膜的粘度和潤滑效率，取決于潤滑劑的熔點(diǎn)和加工溫度。一般潤滑劑的分子鏈愈長，愈能使兩個(gè)摩擦面遠(yuǎn)離，潤滑效果愈大，潤滑效率愈高。18ppt課件潤滑界面膜的粘度大小，會影響它在金屬加工設(shè)備19ppt課件19ppt課件

如果所加工的制品表面要進(jìn)行噴涂丙烯酸涂料的第二次加工，那么在選用外潤滑劑時(shí)還應(yīng)注意到潤滑劑和二次加工是否有矛盾，如用有機(jī)硅油，如果硅油停留在塑料制品如電視機(jī)外殼的表面，那么電視機(jī)塑殼為了美觀而噴涂丙烯酸涂料時(shí)，就很難噴涂上去。20ppt課件如果所加工的制品表面要進(jìn)行噴涂丙烯酸涂料的第二3．外潤滑－涂布隔離機(jī)理對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。21ppt課件3．外潤滑－涂布隔離機(jī)理21ppt課件

脫模劑和防粘劑（開口劑）等均可視為潤滑劑的特殊應(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，一般均采用潤滑劑兼脫模劑。22ppt課件脫模劑和防粘劑（開口劑）等均可視為潤滑劑的

與樹脂不相容（或相容度極?。┑奈镔|(zhì)均可作脫模劑。如硬脂酸鋅及酰胺類，是聚氯乙烯很好的脫模劑。脫模劑在冷的模具中，冷凝在模具表面，雖然有利于減少脫模力，但亦有可能影響二次加工性，如印刷性、粘接性等性能。23ppt課件與樹脂不相容（或相容度極?。┑奈镔|(zhì)均可作脫模劑24ppt課件24ppt課件

一種好的脫模劑應(yīng)該滿足如下要求：（1）表面張力小，易于在被隔離材料的表面均勻鋪展；（2）熱穩(wěn)定性好，不會因溫度升高而失去防粘性質(zhì)；（3）揮發(fā)性小，沸點(diǎn)高，不會在較高溫度下因揮發(fā)而失去作用；（4）粘度要盡可能高，涂布一次可用于多次脫模；同時(shí)在脫模后較多粘附在模具上而不是在制品上。有機(jī)硅的表面張力小，一般二甲基硅油表面張力為0.20~0.21N·m-1，沸點(diǎn)為150~250℃，故經(jīng)常作為脫模劑使用，具有優(yōu)良的脫模性能。25ppt課件一種好的脫模劑應(yīng)該滿足如下要求：25ppt課8.3潤滑劑各論

通常，潤滑劑按其化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)，分為無機(jī)潤滑劑和有機(jī)潤滑劑。無機(jī)潤滑劑是由滑石粉、云母粉，陶土、白粘土等為主要組分配制而成的復(fù)合物，它們主要用作橡膠加工中膠片和半成品防粘用的隔離劑。在實(shí)際生產(chǎn)中，廣泛使用有機(jī)潤滑劑，它們按化學(xué)結(jié)構(gòu)可分為：脂肪酸，脂肪酸酯，脂肪酸酰胺，脂肪醇，烴類化合物和有機(jī)硅化合物等。26ppt課件8.3潤滑劑各論通常，潤滑劑按其化學(xué)1.脂肪酸酰胺用作潤滑劑的脂肪酸酰胺主要是高級脂肪酸酰胺，其結(jié)構(gòu)和物性列于下表中。27ppt課件1.脂肪酸酰胺27ppt課件

酰胺類潤滑劑由脂肪酸與氨直接反應(yīng)制備，產(chǎn)物大多同時(shí)具有外潤滑和內(nèi)潤滑作用，其中硬脂酰胺、油酰胺的外潤滑性質(zhì)優(yōu)良，多用作聚乙烯、聚丙烯，聚氯乙烯等的潤滑劑和脫模劑，以及聚烯烴的爽滑劑和薄膜抗粘結(jié)劑等。乙二胺雙硬脂酰胺在多種熱塑性和熱固性塑料以及橡膠加工中，作為潤滑劑和脫模劑使用。28ppt課件酰胺類潤滑劑由脂肪酸與氨直接反應(yīng)制備，產(chǎn)物大

脂肪酰胺具有特殊的界面潤滑作用，外部潤滑效果優(yōu)良，特別是與其他潤滑劑并用時(shí)有十分顯著的協(xié)同效果，同時(shí)能改善著色劑、炭黑等的分散性。在聚烯烴中可作為潤滑劑和防粘劑（又稱作“爽滑劑”）使用，在高溫下雖然和聚烯烴有相容性，但隨著溫度的降低相容性也將大幅度下降，所以應(yīng)用時(shí)應(yīng)注意。成型溫度較低的聚氯乙烯宜用油酸酰胺，而成型溫度較高的聚丙烯則宜用芥酸酰胺。29ppt課件脂肪酰胺具有特殊的界面潤滑作用，外部潤滑效果

脂肪酸酰胺在塑料加工中，可起爽滑劑和屏蔽劑的作用，用作PVC、ABS、PS和其他塑料的潤滑劑，乙撐雙硬脂酰胺和乙撐雙油酸酰胺主要起加工潤滑劑作用。芥酸酰胺和油酸酰胺可以賦予PE和PP滑動性能。具有高熔點(diǎn)的取代酰胺，能使工程熱塑性塑料在加工期間具有滑動性，改善其加工性。30ppt課件脂肪酸酰胺在塑料加工中，可起爽滑劑和屏蔽劑的

用于PVC系列的潤滑劑乙撐雙硬脂酰胺(EBS)是最重要的產(chǎn)品。它可看成是既有內(nèi)潤滑作用，又有外潤滑作用的潤滑劑，但傾向于外潤滑劑。EBS是一種能促進(jìn)流動并析出金屬的助劑。由于EBS使用方便，易于加工，因此它廣泛用作異型材的生產(chǎn)，在要求高透明性的情況下，不能使用EBS。31ppt課件用于PVC系列的潤滑劑乙撐雙硬脂酰胺(EBS2．脂肪酸酯作為潤滑劑的酯類主要是高級脂肪酸的一元醇酯和多元醇單酯。包括脂肪酸的低級醇酯、酯蠟等。酯基均具有極性，所以對PVC分子有很強(qiáng)的親和力，和PVC的相容性良好，具有內(nèi)潤滑作用。這類潤滑劑可由脂肪酸與醇直接反應(yīng)，或油脂與醇進(jìn)行酯交換反應(yīng)而得。32ppt課件2．脂肪酸酯32ppt課件一些具有代表性化合物的結(jié)構(gòu)和物性如下表所示。33ppt課件一些具有代表性化合物的結(jié)構(gòu)和物性如下表所示。33ppt課件

在脂肪酸的低級醇酯中，硬脂酸、軟脂酸以及其他飽和脂肪酸的酯應(yīng)用最廣。其代表產(chǎn)品是硬脂酸丁酯，由硬脂酸和丁醇酯化而成，熔點(diǎn)17~22.5℃，廣泛用作硬質(zhì)PVC制品的內(nèi)潤滑劑。用量為0.5~2.0phr，在擠出加工中，初期潤滑性好，但后期較差，若同硬脂酸并用效果更好。34ppt課件在脂肪酸的低級醇酯中，硬脂酸、軟脂酸以及其他飽和脂

酯蠟，是指含有C24以上的高級脂肪酸和含有C26~32高級脂肪醇的酯類。主要成分是褐煤蠟，巴西棕櫚蠟和石蠟等。在這類潤滑劑中含有1~2個(gè)極性基，又含有兩個(gè)非極性的長鏈烷基，所以具有內(nèi)潤滑和外潤滑雙重作用，是硬質(zhì)PVC的高級潤滑劑，由于它的耐溫性高，又是許多復(fù)合潤滑劑的主要原料。35ppt課件酯蠟，是指含有C24以上的高級脂肪酸和含有C

從褐煤蠟制得的酯蠟，有E蠟、EG蠟和皂化蠟，如O蠟和OP蠟。由褐煤經(jīng)鉻酸－硫酸氧化漂白，使樹脂部分全部破壞，得到S蠟和L蠟，它的物化性質(zhì)見下表中。36ppt課件從褐煤蠟制得的酯蠟，有E蠟、EG蠟和皂化蠟，如37ppt課件37ppt課件E蠟、OP蠟之類，它們與PVC相容性良好，高溫持續(xù)潤滑性優(yōu)良，是硬質(zhì)PVC的優(yōu)良潤滑劑。用量一般為0.1~0.3phr，如果用量超過0.5phr則會影響制品的透明度。38ppt課件E蠟、OP蠟之類，它們與PVC相容性良好3．脂肪酸脂肪酸類潤滑劑包括飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸和羥基脂肪酸等，最主要的還是高級飽和脂肪酸。應(yīng)用最廣泛的是碳原子數(shù)在12以上的硬脂酸。

C28~32的高級飽和脂肪酸，可直接作為潤滑劑使用，有良好的外潤滑作用。但它們的主要作用還是進(jìn)一步制取酯蠟和皂化蠟等更高級的潤滑劑。39ppt課件3．脂肪酸39ppt課件

硬脂酸不僅是應(yīng)用最廣泛的潤滑劑，而且也是生產(chǎn)脂肪酸衍生物類潤滑劑的主要原料。作為潤滑劑使用時(shí)，希望其碘值和酯值較低為好，這樣不會影響塑料制品的耐候性和耐熱性。它的外潤滑性優(yōu)越，還有防止壓析的作用。一般用量為0.2~0.3phr即可獲得很好的潤滑效果。用量過大，則會影響制品的透明性，也容易產(chǎn)生噴霜析出現(xiàn)象。和硬脂酸丁酯等并用，可改善PVC的凝膠化速度。40ppt課件硬脂酸不僅是應(yīng)用最廣泛的潤滑劑，而且也是生

在擠出加工中，硬脂酸、軟脂酸、肉豆蔻酸、花生酸等都具有中期到后期潤滑效果，當(dāng)初期潤滑性或后期潤滑性不足時(shí)，可分別與少量硬脂酸丁酯或酯蠟等并用以改善加工性。作為潤滑劑使用的羥基脂肪酸有蓖麻油酸、羥基硬脂酸等，它們的揮發(fā)性比硬脂酸低，和PVC相容性好，具有內(nèi)潤滑作用，但熱穩(wěn)定性較差。41ppt課件在擠出加工中，硬脂酸、軟脂酸、肉豆蔻酸、花生

直鏈脂肪酸如硬脂酸[CH3(CH2)16COOH]和月桂酸[CH3(CH2)COOH]常作為潤滑劑使用，它們均為白色固體，無毒，主要由油脂水解而得；除作潤滑劑外，還兼具軟化劑和硫化活性劑等多種功能。由于其對金屬導(dǎo)線有腐蝕作用，一般不用于電纜等塑料制品。42ppt課件直鏈脂肪酸如硬脂酸[CH3(CH2)16COO4、脂肪酸金屬皂金屬皂既作潤滑劑使用，又可作輔助熱穩(wěn)定劑使用，它們包括鈣、鋅、鉛、鎘、鋇等。常用作潤滑劑的脂肪酸金屬皂主要是硬脂酸鹽，包括硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、硬脂酸鉛和硬脂酸鈉等。前三個(gè)品種均是由硬脂酸鈉與相應(yīng)的金屬鹽發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)而制得。43ppt課件4、脂肪酸金屬皂43ppt課件

硬脂酸鈣是該類中最通用的一種，只要透明性要求不高的情況下，它可廣泛應(yīng)用于硬質(zhì)PVC的擠出、壓延、注塑和吹塑等。其安全性已得到FDA的承認(rèn)。盡管傳統(tǒng)的硬脂酸鈣歸類為內(nèi)潤滑劑，但近年來的一些研究表明：硬脂酸鈣還起輔助穩(wěn)定劑、適度的外潤滑劑、加工助劑或熔化促進(jìn)劑等作用。44ppt課件硬脂酸鈣是該類中最通用的一種，只要透明性要求

硬脂酸鈣的用途極為廣泛，如它能促進(jìn)制品產(chǎn)生高的內(nèi)部剪切力，并且賦予其良好物性；它具有反應(yīng)性，在加工期間吸收可能形成的少量HCl；它具有外潤滑劑的功能，關(guān)鍵取決于加工溫度、適量的填料，以及特殊樹脂使用的配方。在硬質(zhì)PVC加工中，硬脂酸鈣的作用是：①改變?nèi)垠w粘性；②增加析出金屬。45ppt課件硬脂酸鈣的用途極為廣泛，如它能促進(jìn)制品產(chǎn)生高

硬脂酸鈣可用于硬質(zhì)和軟質(zhì)聚氯乙烯混料的擠塑、壓延和注塑加工，在聚丙烯生產(chǎn)中，作為潤滑劑和金屬清除劑使用。

硬脂酸鋅呈白色粉末狀，是兼具內(nèi)潤滑和外潤滑性的潤滑劑，可保持透明聚氯乙烯制品的透明度和初始色澤；在橡膠中兼具硫化活性劑、潤滑劑、脫模劑和軟化劑等功能。46ppt課件硬脂酸鈣可用于硬質(zhì)和軟質(zhì)聚氯乙烯混料的擠塑、

硬脂酸鉛經(jīng)常與硬脂酸鈣復(fù)合使用，作為硬質(zhì)聚氯乙烯混料的潤滑劑和共穩(wěn)定劑；但因鉛鹽有毒，近年來用量在逐漸減少。硬脂酸鈣與硬脂酸鋅的復(fù)合物在聚乙烯、聚丙烯擠壓和模塑加工中作潤滑劑和脫模劑，還適用于不飽和樹脂的預(yù)制整體模塑料和片狀成型料。硬脂酸鈉則用作高抗沖聚苯乙烯、聚丙烯和聚碳酸酯塑料的潤滑劑，具有優(yōu)良的耐熱褪色性能，且軟化點(diǎn)較高。47ppt課件硬脂酸鉛經(jīng)常與硬脂酸鈣復(fù)合使用，作為硬質(zhì)

5．脂肪醇作為潤滑劑使用的醇類，主要是含有十六個(gè)碳原子以上的飽和脂肪醇，如硬脂醇(C18)和軟脂醇(C16)等。高級脂肪醇具有初期和中期潤滑性效果，與其他潤滑劑混合性良好，能改善其他潤滑劑的分散性，故經(jīng)常作為復(fù)合潤滑劑的基本組成之一。48ppt課件5．脂肪醇48ppt課件

高級醇與聚氯乙烯相容性好，具有良好的內(nèi)部潤滑作用；與金屬皂類、硫醇類及有機(jī)錫穩(wěn)定劑并用效果良好；此外，由于高級醇類透明性好，故也作為聚苯乙烯的潤滑劑。多元醇的熱穩(wěn)定性略次于高級醇，在硬質(zhì)聚氯乙烯輥壓加工時(shí)，如與其他外用潤滑劑并用，也有一定的潤滑效果。49ppt課件高級醇與聚氯乙烯相容性好，具有良好的內(nèi)部潤6．烴類烴類潤滑劑包括石蠟、天然石蠟、微晶石蠟、聚乙烯蠟、鹵代烴等。它們的潤滑性較好，具有內(nèi)外潤滑劑的特性，但和PVC的相容性較差。50ppt課件6．烴類50ppt課件

（1）石蠟主要成分為直鏈烷烴，僅含少量支鏈，廣泛用作各種塑料的潤滑劑和脫模劑，外潤滑作用強(qiáng)，能使制品表面具有光澤。其碳鏈有長短，支鏈越多，潤滑效果越差。因?yàn)橹ф湹拇嬖?，使石蠟失去一些結(jié)晶性。51ppt課件（1）石蠟51ppt課件

石蠟在硬質(zhì)聚氯乙烯擠出制品中使用最多，因其用量對制品強(qiáng)度有影響，如下圖所示，為了保證制品強(qiáng)度，推薦用量為0.5~1.5份(wt)/100份物料。石蠟的缺點(diǎn)是與聚氯乙烯的相容性差，熱穩(wěn)定性低，且易影響制品的透明度。52ppt課件石蠟在硬質(zhì)聚氯乙烯擠出制品中使用最多，因其用量53ppt課件53ppt課件

（2）微晶石蠟主要由支鏈烴、環(huán)烷烴和一些直鏈烷烴組成，分子量大約為500~1000，即為C35~C70烷烴?？勺鳛榫勐纫蚁┑人芰系耐鉂櫥瑒瑵櫥Ч蜔岱€(wěn)定性優(yōu)于一般石蠟，無毒。其缺點(diǎn)是凝膠速度慢，影響制品的透明性。為了補(bǔ)償初期和后期潤滑性的不足，通常和硬脂酸丁酯，高級脂肪酸等并用。54ppt課件（2）微晶石蠟54ppt課件

（3）液體石蠟液體石蠟也稱“白油”，其種類較多，凝固點(diǎn)不同的產(chǎn)品適用于不同用途。作為潤滑劑使用的液體石蠟?zāi)厅c(diǎn)一般在-15~35℃范圍內(nèi)，適用于聚氯乙烯、聚苯乙烯等的內(nèi)潤滑劑，潤滑效果較高，熱穩(wěn)定性好，無毒，適用于注射、擠出成型等。但與聚合物的相容性差，故用量不宜過多。如果過量會產(chǎn)生壓析和發(fā)粘現(xiàn)象。55ppt課件（3）液體石蠟55ppt課件

（4）天然石蠟天然石蠟常溫下為固體，熔點(diǎn)為57~63℃，其脫模性好，潤滑效果大，和PVC分散性差，相容性和熱穩(wěn)定性也較差。所以用量不超過0.3phr，否則會出現(xiàn)潤滑過剩影響樹脂的透明性。56ppt課件（4）天然石蠟56ppt課件

（5）聚乙烯蠟又稱低分子量聚乙烯，分子量為l500~5000。由聚乙烯加溫裂解而成，其特點(diǎn)是熔點(diǎn)較高，一般為100℃以上，是很好的外部潤滑劑，由于分子量較高，在高溫加工條件下比石蠟有效。當(dāng)PE在其鏈端處或不飽和的晶格點(diǎn)和支化點(diǎn)處被氧化時(shí)，將在氧化點(diǎn)上形成極性的相容基團(tuán)，氧化程度是由酸值或羧酸基團(tuán)的數(shù)目來表示，酸值范圍：15~50。57ppt課件（5）聚乙烯蠟57ppt課件

典型的產(chǎn)品是低密度的PE稍經(jīng)氧化(酸值12~20)的潤滑劑。凡分子量較低、酸值較高的氧化聚乙烯，與PVC的相容性大，即PE氧化變酸性物，氧化程度越深，酸值越大，則與PVC相容性越好，起內(nèi)潤滑作用。否則氧化程度越淺，酸值小，主要起外潤滑作用。58ppt課件典型的產(chǎn)品是低密度的PE稍經(jīng)氧化(酸值12~

聚乙烯蠟應(yīng)用于硬質(zhì)PVC、軟質(zhì)PVC加工中。當(dāng)應(yīng)用于硬質(zhì)擠塑成型時(shí)，添加量為0.3phr，注塑成型時(shí)添加量為1phr，軟質(zhì)、半硬質(zhì)加工時(shí)，添加量為0.5phr。由于PE有促進(jìn)流動性，除應(yīng)用于PVC加工外，還可應(yīng)用于其它熱塑性塑料的加工。59ppt課件聚乙烯蠟應(yīng)用于硬質(zhì)PVC、軟質(zhì)PVC加工中。

（6）氯化石蠟由石蠟氯化而成，根據(jù)其含氯量不同，效果也不一樣，含氯量在70%以上，可用作阻燃劑。50%左右用作增塑劑，低含氯量的氯化石蠟主要用作潤滑劑。因其分子中含有Cl，所以和PVC相容性好，為了改善其初期和后期潤滑性不足，最好和硬脂酸類潤滑劑并用，一般用量在0.3phr以下。60ppt課件（6）氯化石蠟60ppt課件7.有機(jī)硅氧烷有機(jī)硅氧烷俗稱“硅油”，是低分子量含硅聚合物，因其很低的表面張力，較高的沸點(diǎn)和對加工模具及材料的惰性，常作為脫模劑使用。

（1）聚二甲基硅氧烷亦稱二甲基硅油或硅油，為無色、無味的透明粘稠液體，不揮發(fā)，無毒。它是由二甲基二氯硅烷水解成相應(yīng)的醇，同時(shí)加入少量的三烷基硅醇作為封閉劑，一起進(jìn)行縮聚而成的。61ppt課件7.有機(jī)硅氧烷61ppt課件62ppt課件62ppt課件

聚二甲基硅氧烷具有優(yōu)良的耐高、低溫性能，透光性能，電性能，防水、防潮性和化學(xué)穩(wěn)定性，廣泛用作塑料等多種材料的脫模劑，特別適用于酚醛、不飽和聚酯等大規(guī)模的脫模。在食品工業(yè)中，常用作食品脫模劑、食品用防沫劑及水溶液消泡劑等。63ppt課件聚二甲基硅氧烷具有優(yōu)良的耐高、低溫性能，透

（2）聚甲基苯基硅氧烷亦稱為甲基苯基硅油，為無色或微黃色透明粘稠液體，不揮發(fā)。合成反應(yīng)同聚二甲基硅氧烷的制備，只是將原料二甲基二氯硅烷改為甲基苯基二氯硅烷即可，產(chǎn)品的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為：64ppt課件（2）聚甲基苯基硅氧烷64ppt課件

聚甲基苯基硅氧烷是一種耐高、低溫，粘度系數(shù)小的塑料脫模劑，具有優(yōu)良的潤滑性和電性能，表面張力小、耐化學(xué)腐蝕，能與礦物潤滑油互溶。若在苯環(huán)上引入氯原子，得到氯苯基甲基硅氧烷，除適用于塑料加工用的脫模劑之外，還可作為潤滑油添加劑，用于抗摩擦機(jī)械、滾壓機(jī)械、往復(fù)式機(jī)械、緩沖器和減震裝置中。65ppt課件聚甲基苯基硅氧烷是一種耐高、低溫，粘度系數(shù)小的8．聚四氟乙烯聚四氟乙烯是一種適用于各種介質(zhì)的通用型潤滑性粉末，可快速涂抹形成干膜，以用作石墨、鉑和其他無機(jī)潤滑劑的代用品，適于熱塑性和熱固性聚合物的脫模劑，承載能力優(yōu)良；此外在彈性體和橡膠工業(yè)中也廣泛使用。66ppt課件8．聚四氟乙烯66ppt課件9、復(fù)合潤滑劑復(fù)合潤滑劑由上述幾類潤滑劑相互搭配調(diào)制而成。其內(nèi)潤滑和外潤滑作用比較平衡，且在擠出加工中初期潤滑效果、中期和后期潤滑效果也比較平衡。常用的復(fù)合潤滑劑有以下幾類：

①石蠟烴類復(fù)合潤滑劑；②金屬皂和石蠟烴復(fù)合潤滑劑；③脂肪酰胺與其它潤滑劑復(fù)合物；④以褐煤蠟型為主體的復(fù)合潤滑劑；⑤穩(wěn)定劑與潤滑劑復(fù)合體系。67ppt課件9、復(fù)合潤滑劑67ppt課件8.4載荷添加劑在機(jī)械運(yùn)行過程中為提高潤滑油的應(yīng)用性能，加入的可以減少磨擦和磨損，防止燒結(jié)的各種添加劑，統(tǒng)稱為載荷添加劑。按其作用性質(zhì)分為：（1）油性添加劑減少摩擦和磨損為目的，提高油膜強(qiáng)度的一類物質(zhì)。動植物油脂、脂肪酸、胺等（2）抗磨損添加劑（中等極壓劑）中等負(fù)荷及速度下添加的。含非活性硫的、磷酸酯、二硫代磷酸金屬鹽等（3）極壓添加劑防止燒結(jié)為目的載荷添加劑主要是隨著齒輪、尤其是雙曲線齒輪的發(fā)展而發(fā)展起來的。68ppt課件8.4載荷添加劑在機(jī)械運(yùn)行過程中為提高潤滑油的應(yīng)用性能，8.4.1作用機(jī)理1、油性劑的作用機(jī)理在金屬沒有接觸的區(qū)域潤滑油膜起潤滑作用，金屬接觸區(qū)域產(chǎn)生摩擦，使表面溫度升高，油膜被破壞，潤滑油起不到減少摩擦作用。油性劑即為能夠提高油膜強(qiáng)度的一類物質(zhì)，為極性分子，對金屬有很強(qiáng)的吸附性，可與金屬之間形成極性端在內(nèi)，非極性鏈在外的牢固的化學(xué)鍵或皂膜，使摩擦系數(shù)降低，減少磨損。加有脂肪酸的潤滑油在使用時(shí)，物理吸附和化學(xué)吸附同時(shí)存在，一般在金屬的某些凸出部位，溫度條件具備時(shí)才能生成金屬皂，由物理吸附轉(zhuǎn)變成化學(xué)吸附。

69ppt課件8.4.1作用機(jī)理69ppt課件通常使用的油性劑有動植物脂肪油、脂肪酸及酯、高級醇、高級胺和酰胺等。70ppt課件通常使用的油性劑有動植物脂肪油、70ppt課件2、抗磨損劑的作用原理在苛刻的操作條件下，摩擦表面溫度很高，即使含有油性劑的潤滑油也不能維持半流體潤滑，而出現(xiàn)邊界潤滑，此時(shí)，需加入抗磨損添加劑，與金屬表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在摩擦面上形成有機(jī)化學(xué)反應(yīng)膜，在苛刻的條件下保護(hù)金屬表面。化學(xué)反應(yīng)膜不同于化學(xué)吸附膜?；瘜W(xué)吸附時(shí)，添加劑分子和金屬分子間形成化學(xué)鍵，但金屬原子不離開晶格，在熱的作用下會發(fā)生脫附。71ppt課件2、抗磨損劑的作用原理71ppt課件化學(xué)反應(yīng)時(shí)，接觸部位溫度高，化學(xué)吸附在金屬表面上的抗磨損添加劑發(fā)生分解，產(chǎn)物與金屬反應(yīng)，生成新的化合物，金屬原子脫離原來的晶格，形成牢固的化學(xué)反應(yīng)膜，起到隔離金屬直接接觸的作用。72ppt課件化學(xué)反應(yīng)時(shí)，接觸部位溫度高，化學(xué)吸附在金屬表面上的抗磨損添加3、極壓添加劑的作用機(jī)理在極苛刻的操作條件下，摩擦面上即沒有相對厚的流體膜存在，也沒有薄的半流體膜存在，表面隔離是由分子大小的薄膜來維持的，出現(xiàn)極端邊界潤滑，這時(shí)化學(xué)反應(yīng)膜也不能很好地起到隔離金屬的作用，必須采用含有高活性硫、磷、氯的化合物以及金屬有機(jī)化合物，這些化合物即為極壓添加劑。由化學(xué)反應(yīng)生成的極壓無機(jī)潤滑膜熔點(diǎn)低，起到減小摩擦系數(shù)，防止燒結(jié)和擦傷的作用。73ppt課件3、極壓添加劑的作用機(jī)理73ppt課件8.4.2

油性劑的特性與合成目前使用的油性劑主要有脂肪酸、酯、醇、胺及長鏈脂肪酸酯的硫化物等。按官能團(tuán)的結(jié)構(gòu)和是否含硫元素分：含極性基團(tuán)的油性劑和含硫油性劑。1、含極性基團(tuán)的油性劑包括長鏈脂肪酸、脂肪醇、脂肪胺及酰胺，它們的非極性鏈部分至少含十個(gè)以上碳原子。2、含硫油性劑主要品種硫化鯨魚油及其替代品。參看P234。74ppt課件8.4.2油性劑的特性與合成目前使用的油性劑主要有脂肪酸8.4.3極壓抗磨劑的特性與合成

作為極壓抗磨損劑使用的化合物有：非活性硫化物磷酸酯、鉛皂二烷基二硫代磷酸鋅極壓劑指的是含硫、磷、氯等的有機(jī)化合物，它們在高溫、高負(fù)荷下和金屬表面反應(yīng)生成無機(jī)潤滑膜，從而防止燒結(jié)和磨損。75ppt課件8.4.3極壓抗磨劑的特性與合成作為極壓抗磨損劑使用1、硫系極壓抗磨劑在摩擦面的極壓潤滑條件下，內(nèi)于局部溫度上升，吸附在金屬表面的含硫化合物與金屬急劇反應(yīng)，生成極壓膜，同時(shí)還生成Fe2O3、Fe3O4、FeSO4等金屬氧化物，氧化物形成微孔，使?jié)櫥头肿幽軌驖B入而起作用。有機(jī)硫化物極壓作用，不僅與硫化金屬膜降低剪切應(yīng)力的作用有關(guān)，而且與氧化物的生成有關(guān)，故認(rèn)為硫化物是通過“抑制性的腐蝕反應(yīng)”而起作用的。76ppt課件1、硫系極壓抗磨劑76ppt課件（1）硫系極壓抗磨劑的結(jié)構(gòu)與性能分子中的含有S-S鍵和C-S鍵，前者鍵能低，在混合潤滑條件下首先斷裂，形成硫醇鐵覆蓋膜，起抗磨作用；在極壓潤滑條件下，硫醇鐵膜起不到保護(hù)金屬表面作用，此時(shí)C-S鍵斷裂，形成硫化鐵覆蓋膜而起到極壓作用。(分子中含有雙鍵、芳環(huán)p236)硫化物在低負(fù)荷下起抗磨作用，在高負(fù)荷下起極壓作用。77ppt課件（1）硫系極壓抗磨劑的結(jié)構(gòu)與性能77ppt課件不論抗磨損性或極壓性，均與硫化物分子含硫部分的活性有關(guān)?；钚杂?，愈易生成硫醇鐵和硫化鐵膜。故硫化物極壓抗磨劑的作用能力大小有如下次序：硫化物＜二硫化物＜三硫化物。但烷基多硫化物在長期貯存時(shí)會游離硫析出而產(chǎn)生沉淀，安定性差。多用于切削油和金屬加工用油中。78ppt課件不論抗磨損性或極壓性，均與硫化物分子含硫部分的活性有關(guān)?；钚?2)硫系極壓抗磨劑的類型與合成①硫代異丁烯

是目前用途最廣的極壓添加劑，可用作切削油、齒輪油、液壓油、金屬加工用油等的極壓劑；一般含硫量為40％一45％wt。這類硫化物穩(wěn)定性好、極壓性高，顏色淺。79ppt課件(2)硫系極壓抗磨劑的類型與合成79ppt課件80ppt課件80ppt課件②硫化聚丁烯用作齒輪、汽車傳動和工業(yè)減速器潤滑油的極壓劑，添加量一般為5％一8％wt。三聚異丁烯③二芐基二硫化物用于透平油和液壓油81ppt課件②硫化聚丁烯81ppt課件2、磷系極壓抗磨劑磷系用的最廣泛的是烷基亞磷酸酯、磷酸酯、酸性磷酸酯及其胺鹽。（1）磷系極壓抗磨劑的結(jié)構(gòu)與性能一般認(rèn)為，磷化合物首先在鐵表面吸附，然后在摩擦條件下發(fā)生C-O鍵斷裂，生成亞磷酸鐵和磷酸鐵有機(jī)膜，起到抗磨損作用。在極壓條件下，有機(jī)磷酸鐵膜進(jìn)一步反應(yīng)生成無機(jī)磷酸鐵膜，從而避免金屬間的直接接觸。82ppt課件2、磷系極壓抗磨劑82ppt課件極壓性能順序?yàn)椋捍戊⑺狨ィ检⑺狨ィ剂姿狨ィ妓嵝粤姿狨ァ軄喠姿狨ァ芰姿狨０罚剂姿狨グ符}83ppt課件極壓性能順序?yàn)椋?3ppt課件（2）亞磷酸酯類極壓抗磨劑

此類添加劑個(gè)具有代表性的產(chǎn)品包括：亞磷酸二正丁酯、亞磷酸三正丁酯、亞磷酸三正辛酯和亞磷酸三壬基苯基酯等。由相應(yīng)的脂肪醇或烷基酚反應(yīng)制備。84ppt課件（2）亞磷酸酯類極壓抗磨劑84ppt課件（3）酸性磷酸酯及其胺鹽類極壓抗磨劑

此類添加劑可以顯著改善基礎(chǔ)油的極壓性和抗磨損性。常用的酸性磷酸酯有雙十八烷基酸性磷酸酯和雙十二烷基酸性磷酸酯。85ppt課件（3）酸性磷酸酯及其胺鹽類極壓抗磨劑85ppt課件3、氯系極壓抗磨劑含氯化合物在摩擦面上熱分解，打開C-Cl鍵，釋放出原子氯或生成氯化氫。然后與金屬反應(yīng)生成FeCl3等易剪切的低熔點(diǎn)膜。氯的位置影響活性（p240）4、有機(jī)金屬極壓抗磨劑脂肪酸皂類化合物，鉛皂在鐵表面生成鉛薄膜，與硫共存鐵表面生成PbSO4、PbS等低熔點(diǎn)共熔物，優(yōu)點(diǎn)不犧牲摩擦面金屬，無損失潤滑5、硼系極壓抗磨劑86ppt課件3、氯系極壓抗磨劑86ppt課件

8.4紡織纖維用油劑纖維在紡織過程中的摩擦，會損傷纖維表面，產(chǎn)生靜電。造成纖維散亂、斷裂，形成毛絲、廢絲等，為了避免這些現(xiàn)象的發(fā)生，在纖維成絲或織布過程中，使用油劑，其作用是在纖維表面形成一層油膜，減小纖維間的摩擦，從而增強(qiáng)纖維的可紡性，提高紡織效率，保證紡織品的質(zhì)量。根據(jù)油劑應(yīng)用對象可分為：合成纖維用油劑天然纖維用油劑根據(jù)絲的形態(tài)分為:

長絲油劑短纖維油劑為滿足應(yīng)用性能要求，一般纖維用油劑都是由多種物質(zhì)復(fù)配而成，主要包括平滑劑、乳化劑、抗靜電劑、柔軟劑、防銹劑、抗氧劑等。87ppt課件8.4紡織纖維用油劑纖維在紡織過程中的摩擦，會8.4.1作用機(jī)理p2438.4.2合成纖維油劑88ppt課件8.4.1作用機(jī)理p24388ppt課件1、短纖維油劑短纖維油劑的主要作用是賦予纖維抗靜電性，以消除紡織加工中產(chǎn)生的靜電，改進(jìn)纖維的平滑性，保證纖維順利加工。其主要成分是表面活性劑。單一表面活性劑很難滿足所有方面的要求，故多為幾種類型表面活性劑的復(fù)配物。通常配制成稀溶液或乳液使用，要求配得的油劑具有良好的耐熱性、低泡、對設(shè)備無腐蝕。為了避免重金屬鹽對陰離子表面活性劑的沉淀作用，應(yīng)使用去離子水配制。89ppt課件1、短纖維油劑89ppt課件1.陰離子表面活性劑

①磷酸酯脂肪醇磷酸酯脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯90ppt課件1.陰離子表面活性劑90ppt課件91ppt課件91ppt課件2、陽離子表面活性劑①烷基二甲基羥乙基季銨鹽②甲基三羥乙基季銨甲基硫酸酯十六烷基二甲基羥乙基氯化銨十八烷基二甲基羥乙基季銨硝酸鹽92ppt課件2、陽離子表面活性劑②甲基三羥乙基季銨甲基硫酸酯十六烷基二（3）非離子表面活性劑①脂肪醇聚氧乙烯醚②脂肪醇聚氧乙烯酯93ppt課件（3）非離子表面活性劑②脂肪醇聚氧乙烯酯93ppt課件94ppt課件94ppt課件③脂肪酸失水山梨醇酯及其聚氧乙烯醚④脂肪酸醇酰胺2、長絲油劑（P253）95ppt課件③脂肪酸失水山梨醇酯及其聚氧乙烯醚95ppt課件8.4.3天然纖維紡織用油劑1、防毛油劑應(yīng)用于羊毛紡紗過程中的油劑的作用是減少摩擦力，提高纖維的潤滑性和抱合力，也稱為和毛油，其基本要求是：①在水中易成乳液，在各種濃度下穩(wěn)定；②容易用水洗凈除去；③不使羊毛變色發(fā)臭。

防毛油劑中的平滑成分主要是錠子油和水化白油。它們以乳液形式加到纖維上，所用乳化劑有陰離子型的和非離子型的表面活性劑。96ppt課件8.4.3天然纖維紡織用油劑1、防毛油劑96ppt課件防毛油劑的典型配方如下：蓖麻油酸甲酯35%

錠子油40%

土耳其紅油1