Chất bôi trơn cho vật liệu nhựa (Lubricants)

#NPCAdditives
#NPCLubricants

1. Vai trò chức năng của chất bôi trơn: Giảm thiểu lực ma sát của các bề mặt trượt, tức là giảm lực ma sát khi trượt giữa:
- Polymer và polymer
- Polymer và kim loại (thành thiết bị)
- Polymer và các thành phần độn
- Hạt độn và hạt độn
- Hạt độn và kim loại
-...
Chính vì thế giúp cải thiện đặc tính chảy của hỗn hợp nhựa, giúp:
- Giảm áp lực cần để tạo quá trình biến dạng, chảy của nhựa.
- Giảm nhiệt nội ma sát phát sinh trong quá trình chảy
- Tạo điều kiện giảm nhiệt gia công của hỗn hợp.

2. Phân loại: Dựa vào bản chất hoạt động người ta phân loại chất bôi trơn thành 2 loại: Bôi trơn nội và bôi trơn ngoại
a) Bôi trơn nội: Đây là chất có ái lực cao với mạch polymer, lớn hơn ái lực giữa polymer và polymer, nên chúng có thể len vào các cấu trúc cầu (Spherulite) và giúp cho các phân tử polymer trượt thuận lợi. Với bản chất này, chúng có tính hoà tan trong polymer và có đặc điểm giống như chất hoá dẻo cho polymer.

Một số tác dụng của chất bôi trơn nội:
- Cải thiện dòng chảy (chất trợ dòng), giúp độ nhớt của dòng chảy giảm
- Giúp phá thể cầu trong nhựa, nên cũng cải thiện độ trong của sản phẩm
- Giúp tăng cường lực liên kết của các vị trí hội dòng (weld line, melt line).
- Cải thiện độ linh động của hỗn hợp nhựa, nên điền khuôn thuận lợi
- Giúp giảm độ trương nở sau đầu đùn.
- Giảm áp suất của quá trình gia công nhựa
- *Nhưng cần lưu ý: nó cũng giống như chất hoá dẻo nên làm suy giảm nhiệt biến mềm (HDT).

b) Bôi trơn ngoại: Trong khi chất bôi trơn ngoại chỉ có thể len vào khe hở của các cấu trúc cầu hay giữa polymer và bề mặt kim loại. Việc giúp trượt giữa các thể cầu một cách thuận lợi đóng vai trò rất quan trọng trong giai đoạn đầu của quá trình dẻo hoá polymer.

Một số tác dụng chất bôi trơn ngoại:
- Giúp giảm trợ lực ma sát giữa nhựa và bề mặt khuôn, nên cải thiện chiều dài dòng chảy.
- Giúp tách khuôn cho sản phẩm được thuận lợi.
Nhưng cũng cần lưu ý những tác dụng phụ có thể có của chất bôi trơn ngoài:
- Chúng gây giảm độ kết dính giữa các dòng nhựa nóng, nên có thể gây suy giảm cường lực liên kết của những vị trí giao dòng, hợp dòng.
- Có thể gây tách lớp khi sử dụng dư
- Có thể gây tích luỹ cáu tại mép đầu khuôn đùn.

3. Một số chất bôi trơn phổ biến:
a) Acid Amides 
- Amin bậc 1 (Primary Amides): Erucamide, Oleamide, Stearamide
- Amin bậc 2 (Secondary Amides): EBS, EBO
b) Acid Esters:  PEMS, PEDS, PETS, PEAS, GMS, GMO, Montan Wax, Stearyl Stearate, Distearyl Phthalate
c) Các axít béo (FattyAcids)
- Loại bảo hoà (Saturated): Lauric (C12), Myristic (C14), Palmitic (C16), Stearic (C18)
- Loại không bảo hoà (Unsaturated): Oleic (C18), Erucic
d) Các loại sáp hydrocarbon (Hydrocarbon Waxes): Polyethylene wax, Polypropylene wax, OPE, Paraffin
e) Các hợp chất cơ kim (Metallic Soaps): Calcium Stearate, Zinc Stearate, Magnesium Stearate, Lead Stearate, Aluminum Stearate, Sodium Stearate, Tin Stearate, Barium Stearate, Cobalt Stearate,...