提要:粘連是一個非常常見的問題,當兩層相互接觸的光滑薄膜層之間產生粘連時,就會發生這種問題。添加防粘連劑/防滑劑通過在表面層之間形成屏障和改變表面的摩擦特性來解決這個問題。
揭示防粘劑在聚合物中的作用及其類型,并獲得為彈性體、薄膜和橡膠選擇合適防粘劑的技巧。
一、防粘劑的作用
防粘連劑,也稱為防滑劑,有助于最大限度地減少表面通過粘附力或其他力相互影響。這些材料在表面層之間形成屏障并改變表面的摩擦特性。

防粘連/防滑劑可以在內部使用,也可以在某些情況下在表面使用。如果沒有合適的防粘連劑或防滑劑,根據命名法的使用,聚合物和模塑部件的質量和性能可能會受到嚴重影響。防粘連劑可單獨使用或配制成液體或聚合物母料。此外,這些材料可能會影響聚合物的特定方面,例如:摩擦、凈度或光學特性、抗靜電性能、硬度和其他材料/表面特性。
常見的使用領域包括聚合物系統,它們作為纖維和薄膜都具有固有的柔軟性和粘性。結晶度較高的聚合物作為纖維相當無粘性,但作為薄膜,靜態吸引力可能會導致產品性能問題。另一個領域是注塑成型,其中聚合物可以很容易地從模具中取出是至關重要的。如果沒有脫模劑和防粘劑,聚合物表面很容易損壞,導致零件質量差和產品不合格。
讓我們深入研究這些應用程序以更好地了解它們!
二、防粘劑的類型
1、蠟:石蠟
這些材料是從石油精煉中生產出來的。蠟通常被稱為微晶,因為它們是非常小的晶體,使它們相當靈活和薄。

EO/PO材料
由環氧乙烷和環氧丙烷制備的多功能合成材料。EO 和 PO 的比率變化允許生成從液體到硬結晶型蠟的各種材料。

2、脂肪酸皂
這些是用于纖維的典型抗粘連材料,用于薄膜和注塑應用的情況較少。皂是通過相應的酸(或混合酸)與堿性物質反應形成的。最常用的內服是由硬脂酸形成的鈣、鎂和鋅鹽。對于大多數聚合物應用,這些通常具有成本效益。鈉鹽和優選的鉀鹽廣泛用于外用最終用途。

3、脂肪酸酰胺
酰胺對大多數聚合物顯示出非常好的抗粘連特性。它們廣泛用于 PVC和其他粘性聚合物以及擠出聚合物薄膜。易于由多種胺類和脂肪酸制成,相容性、光學效應、熱穩定性等物理性質均可調節。較高分子量的酰胺是優選的,因為它們在擠出中具有熱穩定性。內部用于薄膜和纖維的山萮酸、芥酸和幾種二酸酰胺占主導地位。

4、有機硅
這些獨特的材料作為防粘劑的用途有限。高成本阻礙了它們用于商品(低成本)聚合物。有機硅可作為母料配方與其他防粘連劑一起使用,其用途取決于其潤濕性和對其他材料的惰性。彈性纖維大量使用有機硅、高分子量 PSMD 流體,以幫助最大限度地減少表面與表面的接觸。

5、硅酸鹽
硅酸鹽是最大的天然礦物類別,廣泛用于防粘連/防滑應用。鈣、鋁和鎂最受青睞。滑石是一種硅酸鎂,可用于內部和外部。由于其結構和硬度,鈣和鋁硅酸鹽主要用于內部復合。粒度控制對這些采用新型研磨工藝的礦物非常有利,可提供更好的粒度減小,從而實現卓越的使用與成本性能。
這通過在較少負載下相同的性能最大限度地減少對聚合物性能的負面影響。此外,通過使用納米級材料,如埃洛石,一種常見的硅酸鋁納米管,已經實現了改進。在纖維和薄膜中表現出更好的抗粘連效果,其負載水平遠低于以前所見。

三、選擇防粘劑
各類聚合物往往具有柔軟、柔韌和發粘的特性。這些系統通常是較低分子量的舊聚合物,提供非常靈活的特性,即聚氯乙烯 [PVC] 和具有大的基本無定形非結晶區域的共聚物,即聚氨酯,由彈性聚合物(如氨綸)代表。
這些材料在很大程度上依賴于抗粘連劑的使用,通過最大限度地減少兩個相鄰表面的物理相互作用來最大限度地利用它們。這些固有粘性聚合物和結晶度更高的聚合物(PET、PP、PE、PA)的薄膜會產生相當大的靜電相互作用在制備過程中,需要使用外部或更普遍地通過母料方法通過內部混合使用的添加劑。
抗粘連材料往往是半固體或固體,盡管外用的材料可以是液體形式。這些材料具有一系列需要針對最終用途進行分析的特性。雖然主要用于最大限度地減少表面接觸和粘合力,但它們可以改變摩擦系數、光學特性、光學透明度、聚合物特性以及其他物理和化學特性。

四、粒度的重要性
許多當前的系統,無論是基于礦物的還是合成的,在考慮使用時都具有一個重要特征。粒徑會對性能和其他特性產生重大影響。在處理固體時,質量和一致性非常重要,尤其是在加工過程中不太可能熔化的高熔點固體。
粒徑越小,受影響的表面積越大,獲得最佳結果所需的水平可能越低。這轉化為管理流程的成本節約和效率。隨著研磨程序的改進、沉淀方法中的粒度管理和其他獨特的材料處理操作得到改進,現在可以對防粘連材料進行統一的質量控制。
最后,對于許多具有抗粘連潛力的材料,納米級顆粒的大量研究和商業可用性現在是使用、效用和整體有效性的新改進,以實現更高的質量和最小的缺點。這些材料要么是基于礦物的,要么是各種各樣的合成化合物。下面的選擇指南表中提供了更常用的那些。
五、PVC和彈性體抗粘連劑的選擇


六、薄膜橡膠防粘劑的選擇


上表的說明
1、防粘連劑和防滑劑在名稱上往往是同義詞,因為材料的效果相似
2、此類聚合物的正常加工溫度
3、整體易于內部或外部應用(配制或單獨使用) ):對于芳綸來說,內部應用非常困難。
4、通過聚合物母料混煉正常內部應用
5、通過橡膠混煉正常內部應用,外部就像輪胎模具中的脫模劑
6、兼作摩擦改進劑和防粘連劑。二次系統內部提供更高的熱穩定性,但遷移到表面速率較低,是薄膜的首選。
轉自——國際橡塑通訊



