Phụ gia tăng trơn cho nhựa (Chất tăng trơn) - Slip Agent

Người ta sử dụng phụ gia tăng trơn (Slip Agent) vào trong nhựa, để nhằm giảm hệ số ma sát bề mặt (COF - Coefficient Of Friction), thường được do theo tiêu chuẩn ASTMD-1894. Với nhựa thì người ta phân độ trơn theo 3 cấp độ, tương ứng theo hệ số ma sát bề mặt:

Độ trơn	Hệ số ma sát bề mặt
Thấp	0.50 - 0.80
Trung bình	0.20 - 0.40
Cao	0.05 - 0.20

Khi sử dụng phụ gia tăng trơn người ta có được những lợi ích như:

- Giúp cho các lớp màng trượt thuận lợi lên nhau,nên: giúp mở miệng túi thuận lợi

- Giúp giảm ma sát của nhựa chuyển động trượt lên thành thiết bị, cũng như trượt lên nhau, nên giảm lực kéo và giảm độ biến dạng do giãn trong quá trình gia công.

- Giảm ma sát giữa các chi tiết nhựa chuyển động trượt lên nhau, như trong chi tiết bản lề nhựa, nắp chai nhựa.

- Giảm ma sát cũng có một tác dụng phụ là giúp sản phẩm giảm bớt trầy xước bề mặt.

Để có được những tác dụng như trên là nhờ các phân tử chất tăng trơn hình thành 1 lớp phủ trên bề mặt của sản phẩm nhựa

Các phân tử của phụ gia tăng trơn thường là các hợp chất hữu cơ có trọng lượng phân tử từ trung bình đến cao. Chúng có tính lưỡng cực, tức trong phân tử của chúng thường gồm 2 phần phân cực và không phân cực. Vì thế khi phân tán vào trong nhựa thì chỉ có một phần tương hợp với nhựa và phần còn lại không tương hợp lại có xu hướng di chuyển trồi lên bề mặt của sản phẩm nhựa. Phần trồi lên được giữ trên bề mặt nhựa bằng đoạn có tính phân cực ngược lại bám vào nhựa. 

Ví dụ: Đối với nền nhựa là polyolefin (nhựa PE, PP,...) là loại nhựa không phân cực. Thì đoạn trồi lên bề mặt là phần có tính phân cực cao trong phân tử của phụ gia tăng trơn.

Và khi phần trồi lên bề mặt hình thành ra một lớp phủ và lớp phủ trên có hệ số ma sát thấp thì chúng ta sẽ có tác dụng tăng trơn cho sản phẩm nhựa.

Phần lớn các chất tăng trơn cho nhựa polyolefin là các hợp chất amide của các a-xít béo mạch dài, như: oleamide, erucamide, ethylene bis(stearmide),...

Cần lưu ý rằng các phân tử chất tăng trơn càng lớn thì thời gian di hành ra bề mặt càng lâu, nên hiệu quả làm giảm hệ số ma sát bề mặt sẽ xảy ra chậm hơn. Thông thường thì độ trơn của sản phẩm sẽ đạt được mức tiệm cận (tức >95% giá trị) sau khoản thời gian 24-48 giờ. Và đạt được giá trị cao nhất sau từ 7-10 ngày.

Chất tăng trơn tích tụ trên bề mặt của sản phẩm tuỳ thuộc vào hàm lượng sử dụng. Khi hàm lượng sử dụng thấp, thì lớp phủ không đạt được hiệu quả. Khi sử dụng hàm lượng dư thì phát sinh một số vấn đề:

- Bề mặt của sản phẩm có thể xuất hiện lớp phấn, phấn sẽ bám và tích tụ trên thành thiết bị và ống dẫn màng.

- Ảnh hưởng xấu đến quá trình in ấn, hàn dán nhiệt, dán băng keo

Lượng dùng của chất bôi trơn tỉ lệ thuận với bề mặt riêng (diện tích bề mặt cho mỗi đơn vị trọng lượng). Vì thế với màng càng mỏng, có diện tích bề mặt riêng càng lớn, thì lượng dùng sẽ nhiều hơn so với màng dày.

Khi sử dụng chất tăng trơn, người ta còn thấy có được những tác dụng có lợi khác như:

- Bôi trơn cho dòng chảy nhựa, do chúng có tính lưỡng cực nên chúng thường có tính bôi trơn ngoại nổi trội hơn, giúp giảm trở lực dòng chảy trong khuôn (tăng độ vươn dòng).

- Giúp phân tán màu được thuận lợi

- Chúng có tính hỗ trợ tách khuôn (nhưng hạn chế lạm dụng).

Bên cạnh đó, chúng đôi khi cũng có những tác dụng bất lợi chẳng hạn như:

- Chúng làm gia tăng quá trình di hành của các thành phần khác ra khỏi bề mặt (chẳng hạn như màu)

- Một số trường hợp sử dụng hàm lượng cao còn gây ảnh hưởng đến các điểm kết nối dòng chảy trong ép phun (điểm giao dòng-weld line, điểm hợp đòng -melt line). Thậm chí còn để tạo cả nếp trên bề mặt ép phun.