润滑剂是一种能够改善塑料加工性能的添加剂,按其作用机制可分为外润滑剂和内润滑剂。所有的润滑剂与PVC有程相容性,润滑作用的强弱和作用机制主要取决于润滑剂与树脂的相容性,而相容性又取决于其极性,极性大小又决定于润滑剂的极性基团的极和长链烷烃长度的比值。也就是说,化学结构决定了润滑剂的作用方式及其功能。一般情况下,有效的内润滑剂是以极性为主,完全溶于PVC;起外润滑作用的润滑剂一般均是非极性的,与PVC相容性很小。内外润滑剂的共同作用,只是在某一方面更突出一些,而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。所以内外润滑剂有着不同的功能,不能相互代替。
(1)外润滑剂外润滑剂主要特点是界面润滑,与聚合物的相容性很小甚至不相容。在加工过程中,外润滑剂在压力作用下很容易从混合物料中挤出,迁移到制品表面或混合物料与加工机械的界面处;外润滑剂分子取向排列,极性基团向着金属表面,通过物理吸附或化学键,形成一个润滑剂分子层:外润滑剂能增加塑料表面的润滑性,减少塑料与金属表面的黏附力,使其所受到的机械剪切力降至最低;润滑界面膜的黏度和它的润滑效率又取决于润滑剂的熔点和加工温度,从而达到在不影响塑料性能的情况下最容易加工成型。因此,外润滑剂可降低合物与挤压筒、螺杆表面及口模处的摩擦力,防止黏附其表面。
(2)内润滑剂内润滑剂可以减少聚合物分子链间的内摩擦力,增加塑料的熔融速率和熔体变形性,降低熔体黏度,延长加工寿命,改善塑化性能。如果润滑剂只要求其内润滑作则它们的选择是很简单的,但是大多数情况是需要将它们的内外润滑作用调到一定程度为最好。另外,内润滑剂与聚合物都有一定的亲和力,其主要作用是降低聚合物分子间的相互摩力,即内润滑剂溶人到PVC各层粒子之间以及分子内部链段之间方能起到内润滑作用。例硬脂酸单甘油酯能溶于PVC熔体,有部分内润滑作用,它的内润滑功能来自分子中2个极性羟基酯化物,可以络合不稳定氯原子;而三硬脂酸甘油酯虽然分子中没有羟基,但只要使用得当,也是很好的润滑剂。