一种丙纶纺丝油剂的制备方法

毕

业

论

文

学校：承德石油高等专科学校

专业：石油化工生产技术

姓名：张宇姜国辉

指导老师：杨夕强

【目录】：

摘要

[关键词]：丙纶纺丝油剂高抱合力亲水

第一章前言

摘要：介绍了丙纶纺丝油剂的要求以及国内丙纶纺丝油剂的研究状况，对油剂单体表面活性剂的选择油剂的配制、油剂的质量测试分析油剂配方设计以及油剂使用过程中应注意的一些问题进行了阐述。

abstract

Abstract: Introduced the polypropylene fiber spinning oil emulsion's request as well as the domestic polypropylene fiber spinning oil emulsion's research condition, some questions which to the oil emulsion monomer surface active agent's choice oil emulsion's configuration, in the oil emulsion quality test analysis oil emulsion compound design as well as the oil emulsion use process should pay attention has carried on the elaboration.

第一章前言

丙纶的英文名是：polypropylene fiber ，是用石油精炼的副产物丙烯为原料制得的合成纤维等规聚丙烯纤维的中国商品名，又称聚丙烯纤维。原料来源丰富，生产工艺简单，产品价格相对比其他合成纤维低廉。纤维的物理机械性能特点是：强度高(短纤维为4～6克／旦，长丝为5～8克／旦)，湿强度和干强度基本相同，比重小(0.91)，耐磨损耐腐蚀等。世界聚丙烯纤维年产量1980年已超过100万吨。

丙纶的生产包括短纤维、长丝和裂膜纤维等。丙纶膜纤维是将聚丙烯先制成薄膜，然后对薄膜进行拉伸，使它分裂成原纤结成的网状而制得的。丙纶大量用于制造工业用织物、非织造织物等。如地毯、工业滤布、绳索、渔网、建筑增强材料、吸油毯以及装饰布等。在民用方面，丙纶可以纯纺或与羊毛、棉或粘纤等混纺来制作各种衣料。此外，丙纶膜纤维可用作包装材料。

丙纶的主要物理和化学性质

（一）物理性质

1．形态丙纶的纵面平直光滑，截面呈圆形。

2．密度丙纶最大的优点是质地轻，其密度仅为0.91g/cm3是常见化学纤维中密度最轻的品种，所以同样重量的丙纶可比其他纤维得到的较高的覆盖面积。3．强伸性丙纶的强度高，伸长大，初始模量较高，弹性优良。所以丙纶耐磨性好。此外，丙纶的湿强基本等于干强，所以它是制作渔网、缆绳的理想材料。4．吸湿性和染色性丙纶的吸湿性很小，几乎不吸湿，一般大气条件下的回潮率接近于零。但它有芯吸作用，能通过织物中的毛细管传递水蒸气，但本身不起任何吸收作用。丙纶的染色性较差，色谱不全，但可以采用原液着色的方法来弥补不足。

5．耐酸耐碱性丙纶有较好的耐化学腐蚀性，除了浓硝酸，浓的苛性钠外，丙纶对酸和碱抵抗性能良好，所以适于用作过滤材料和包装材料。

6．耐光性等丙纶耐光性较差，热稳定性也较差，易老化，不耐熨烫。但可以通过在纺丝时加入防老华剂，来提高其抗老化性能。此外，丙纶的电绝缘性良好，但加工时易产生静电。

（二）化学性质

丙纶的品种有长丝（包括未变形长丝和膨体变形长丝）、短纤维、鬃丝、膜裂纤维、中空纤维、异形纤维、各种复合纤维和无纺织布等。主要用途是制作地毯（包括地毯底布和绒面）、装饰布、家具布、各种绳索、条带、渔网、吸油毡、建筑增强材料、包装材料和工业用布，如滤布、袋布等。此外在衣着方面应用也日趋广泛，可与多种纤维混纺制成不同类型的混纺织物，经过针织加工后可以制成衬衣、外衣、运动衣、袜子等。由丙纶中空纤维制成的絮被，质轻、保暖，弹性良好。

丙纶在大分子结构上不含有能与染料结合的化学基团，所以染色比较困难。通常采用熔体着色法，将颜料制剂和聚丙烯聚合体在螺杆挤压机中均匀地混和，经过熔纺得到有色纤维色牢度很高。另一种方法是与丙烯酸、丙烯腈、乙烯基吡啶等共聚或接枝共聚，使聚合物大分子上引入能与染料相结

合的极性基团，再直接用常规方法染色。在丙纶生产的过程中常需要加入各种添加剂以改进染色性、耐光性和抗燃性。

学名聚丙烯纤维，近火焰即熔缩，易燃，离火燃烧缓慢并冒黑烟，火焰上端黄色，下端蓝色，散发出石油味，烧后灰烬为硬圆浅黄褐色颗粒，手捻易碎。

它是由丙烯作原料经聚合、熔体纺丝制得的纤维。丙纶于1957年正式开始工业化生产，是合成纤维中的后起之秀。由于丙纶具有生产工艺简单，产品价廉，强度高，相对密度轻等优点，所以丙纶发展得很快。目前丙纶已是合成纤维的第四大品种，是常见化学纤维中最轻的纤维。

丙纶的生产包括短纤维、长丝和裂膜纤维等。丙纶膜纤维是将聚丙烯先制成薄膜，然后对薄膜进行拉伸，使它分裂成原纤结成的网状而制得的。

（三）用途

民用用途：可以纯纺或与羊毛、棉或粘纤等混纺混织来制作各种衣料。可以用于织各种针织品如织袜、手套、针织衫、针织裤，洗碗布，蚊帐布，被絮，保暖填料、尿布湿等。

工业用途：地毯、渔网，帆布，水龙带，混凝土增强材料，工业用织物、非织造织物等。如地毯、工业滤布、绳索、渔网、建筑增强材料、吸油毯以及装饰布等。此外，丙纶膜纤维可用作包装材料。

品种

结构

丙纶在大分子结构上不含有能与染料结合的化学基团，所以染色比较困难。通常采用熔体着色法，将颜料制剂和聚丙烯聚合体在螺杆挤压机中均匀地混和，经过熔纺得到有色纤维色牢度很高。另一种方法是与丙烯酸、丙烯腈、乙烯基吡啶等共聚或接枝共聚，使聚合物大分子上引入能与染料相结合的极性基团，再直接用常规方法染色。在丙纶生产的过程中常需要加入各种添加剂以改进染色性、耐光性和抗燃性。

解释

丙纶的生产包括短纤维、长丝和裂膜纤维等。丙纶膜纤维是将聚丙烯先制成薄膜，然后对薄膜进行拉伸，使它分裂成原纤结成的网状而制得的。

市场前景

作为合成纤维后起之秀的丙纶近年来发展迅猛。20世纪80年代以来，世界丙纶生产以年均９％以上的速度增长，大大高于同期涤纶７．３％和合纤４．６％的增长率。受世界金融危机的影响，合纤增长速度明显放慢，但丙纶产

量年均增长率仍维持在５．５％，丙纶的需求也基本保持这一增长趋势。

根据美国权威部门统计，目前世界丙纶的年生产能力和产量分别为560万吨和500万吨左右，其中纺丝纤维的能力和产量和分别约为400万吨和330万吨。预计到２００１年底，聚烯烃纤维生产能力将达到近７００万吨，其中纺丝纤维生产能力约４５０万吨。据分析，丙纶生产的快速发展主要

受需求增长的带动，其生产和需求增长速度基本相当。目前包括膜裂纤维在内的丙纶需求量约为５００万吨／年，除去膜裂纤维之后，丙纶需求在３３０万吨－３５０万吨。

从丙纶的市场分布来看，世界丙纶（不包括膜裂纤维）的应用分布比例基本上是地毯生产约占４５％，工业和卫生领域约占４０％，装饰用量占１２％，服装用量占３％。发达国家丙纶的主要应用领域是地毯业和工业领域，如美国地毯用丙纶约占丙纶总消费量的６０％（其中车用丙纶地毯使用量较大），工业和医用占３５％，日用占４％，服装用量很少；西欧地毯、工业和装饰用量占丙纶用量的９５％，服装用量占４％；亚洲经济增长较快的国家和地区虽然丙纶生产起步较晚，但发展迅速，尤其是亚洲人口众多，在卫生领域的需求量很大，卫生用无纺布的消费量和消费比例大大高于欧美国家。

有关专家认为，未来丙纶市场将进一步速扩大，尤其是在无纺布领域（主要是产业、医疗卫生和工程用）。同时随着丙纶改性技术的发展，丙纶也正在一些纺织领域替代其他合纤品种，例如丙具有的低成本、易加工、疏水性好的特性，使其在原来腈纶和涤纶所拥有的棉纺、毛纺市场中已开始占有一席之地，并有扩大的趋势。此外，丙纶可通过改性或与其他纤维复合加工高档地毯，进而与锦纶相抗衡。

预计今后１０年，世界丙纶的发展仍将高于其它合纤，能力增长速度虽然放慢，但也将保持在４％左右，产量和需求量增长率约为５％。除了东亚、东南亚等石化业迅速崛起的地区也继续增长外，中东、东南亚等石化业迅速崛起的地区也将成为新的快速增长地区。届时，不包括膜裂纤维在内的世界丙纶生产能力、产量及需求量将超过膜纶、锦纶

聚丙烯纤维(丙纶)质地轻、强度大、弹性好、耐磨，在我国发展非常迅速，但由于丙纶分子结构中没有极性基团，其导电性差、结构紧密、疏水性强，因此使用受到一定的限制。对此，国内外对丙纶纺丝油剂进行了长期的研究。纺丝油剂可以调整纤维与纤维之间，纤维与金属之间的摩擦性，降低摩擦系数，减少因摩擦产生的静电，使纤维具有良好的集束性平滑性及分纤性，满足纤维后加工相关工序的需要，因此，丙纶纺丝油剂的主要作用是使上油后的纤维能顺利地

进行卷绕，丝筒成型好，并且在拉伸工序中能减少毛丝断头并保证正常拉伸，这就要求丙纶纺丝油剂具有良好的抗静电性和适度的润湿性及纤维抱合性丙纶长丝纺丝油剂的制造技术较短纤维油剂制造技术难度大、问题多。本文着重阐述丙纶纺丝油剂研究状况以及油剂单体表面活性剂的选择和油剂配制中应注意的一些问题。

2丙纶纺丝油剂的发展趋势

随着纤维纺丝工艺向高速化发展，未来的丙纶纺丝油剂研究，从技术上来讲一定要适应高速纺丝工艺的要求，同时，环保问题也变得越来越重要。随着人们环保意识的不断增强，用户在选择产品时，不仅考虑质量、性能和价格，而且更注重产品对人体和环境的影响。油剂作为纺丝加工中的助剂，已成为一个很重要的化工产品。随着化纤行业的快速发展，现在全世界每年消耗的化纤油剂已经超过40万吨，给油剂行业带来了数十亿的利润，而且尚有增长的势头，为此，油剂的研究和生产成了纺织助剂热门之一。特别是化纤当中的合成纤维，更是产能增长很大，而纺丝油剂是合成纤维成纤及织造加工过程中必需的助剂。随着合纤工业正在面临新合纤差别化纤维时期，合纤生产已走向多品种，小批量，高速度阶段，并且需要大量与之配合的新型油剂。目前，我国合成纤维年产量已经达到1080万吨以上，年耗用油剂将近10万吨，其中涤纶耗用油剂7.88万吨，丙纶耗用油剂0.5万吨，锦纶，腈纶个耗用1.4万吨，其它油剂约0.3万吨，油剂用量一般为纤维重量的0.2%——2%。我国化纤油剂的发展现状从国际上大的化纤油剂生产企业研究情况看，自50年代以来，像美国，日本，德国，英国等国家队化纤油剂的研究一直很活跃，不仅研制出不少新型高效油剂，还运用复配技术开发出抗静电性好，平滑性与集束性比较理想的复合油剂。而我国化纤油剂的研究生产开发，却是经历了20世纪60年代的分散开发，70年代剖析仿制，80年代有组织的开发国产化油剂，90年代逐步替代进口油剂的开发生产历史，目前已经具有一定的规模和基础。油剂的开发采用的技术和生产都形成了比较完整的配套体系。根据不完全统计，全国已经有30个左右的单位开发生产了几十种各类化纤油剂，大都分布在石化，纺织，化工，轻工等系统。另外，人类对环境的污染已经越来越威胁到地球生物圈几亿年甚至几十亿年形成的平衡生存环

境，这一严重问题已经引起世界各国的关注，纷纷采取措施，制订法规，来防止环境的进一步恶化，对于纺织品领域，各国陆续出台纺织品生态标准和环境法规，在今后5年内最重要的是解决油剂队环境的影响问题。

3 国内丙纶纺丝油剂研究进展情况

众所周知，纤维纺丝油剂的研究是一项系统工程，它涉及到油剂单体表面活性剂的合成、生产，油剂的配制以及油剂的应用等各个方面的问题，是一项艰巨的工作。国内油剂研究水平不高，很大程度上是由于表面活性剂的研究及合成水平不能满足纺丝油剂的要求。由于合成纤维结构不一，一般纺丝都要采用专用油剂。我国丙纶纺丝油剂的研究从20世纪80年代开始，已经有二十多年时间。开始的时候，国内厂家大都是仿制国外公司的产品，技术上也不成熟。进入80年代末90年代初，大连华能化工厂开发了丙纶长丝纺丝油剂BJ．PP．2 l9 及PM．3卷绕油剂，武汉纺织科学研究所和上海石油化纤总厂研究院也相继研究出丙纶长丝纺丝油剂PP2X．1和 JP．20l。90年代中期，江苏常州灵达化学品有限公司开始生产丙纶长丝纺丝油剂PP．2 l 8，该油剂对丙纶拉伸丝、变形丝等纺丝工艺适应性良好，在国内丙纶纺丝油剂市场中占有率处于领先位置。随着国内丙纶油剂研究的日益广泛和深入，国内陆续有多家规模比较大的专业公司如大连理工大学、浙江皇马化工公司等生产丙纶纺丝油剂。浙江传化股份有限公司开发的丙纶长丝纺丝油剂TF．730系列产品对丙纶拉伸丝、变形丝使用效果良好。随着丙纶应用的日益广泛，纺丝工艺也变得越来越先进，纺丝速度越来越快，特别是丙纶高速纺 (纺丝速度可达 3500m／min左右 )工艺的出现。对油剂的要求也越来越高。据悉，使用丙纶高速纺丝油剂的纤维均匀度极高、卷曲度极佳。制成的织物具有干爽、挺括的手感、静电小、适候性极佳和穿着舒适的优点。目前，国内的丙纶高速纺丝油剂研究还不很成熟，在丙纶应用越来越广泛的今天，特别是纺丝工艺向高速化发展，国内油剂工作者应加紧对高速纺丝油剂的开发，以适应高速纺丝工艺。

5丙纶的特征以及对油剂的要求

①由于丙纶分子中没有极性基团，在水中完全不膨化，因此对油剂的润湿性要求很高。

②用作纺丝的聚丙烯是具有立体规整性的高分子物质 Ill ，结晶度很

高，且分子中无极性基团，这使纤维在纺丝过程中导电性很差，静电无法疏导，因此要求油剂有很好的抗静电性。

③在纺丝过程中，纤维与纤维、纤维与金属之间的摩擦影响了纤维的均匀性、可纺性，因此要求油剂有良好的润滑性和较高的油膜强度，特别是长丝纺丝速度越来越快，纤维的润滑性和油膜强度更加重要。

④丙纶的临界表面张力为27cN／cm[21，比水的表面张力小得多，不易被水所润湿。当纤维上油后，由于表面活性剂的亲油基吸附在纤维表面上，而亲水基则朝r口J空气，使纤维有了一层亲水表面，变得易为水润湿和渗透，这可能是表面活性剂在纤维表面形成致密单层分子膜的缘故【]1。为了纤维能迅速均匀地上油。只有当配制好的油剂乳液的表面张力接近或低于纤维的临界表面张力时。丝束才能很好地均匀上油。

⑤丙纶抗氧化性差，故在聚丙烯切片中加入了抗氧剂等防老剂。如果油剂对抗氧剂有溶出作用，则会引起氧化降解，使纤维强度下降，因此在确定油剂配方时一定要考虑油剂对抗氧剂等防老剂不发生溶出作用。

⑥丙纶质地脆弱，为了弥补这一缺陷，适当增加上油剂助剂油量，有利于对纤维润湿，减轻摩擦。上油量以 1．0％～2．0％为宜。

）

6丙纶纺丝油剂的作用及组成

丙纶纺丝油剂要满足纺丝拉伸和后加工的要求，就需要油剂配方由多种组分组成，主要有平滑剂、抗静电剂、乳化剂以及其它少量助剂。

（1）纺丝油剂的作用

纺丝油剂可以调整纤维与纤维之间，纤维与金属之间的摩擦性，降低摩擦系数，减少因摩擦产生的静电，使纤维具有良好的集束性平滑性及分纤性，满足纤维后加工相关工序的需要，因此，丙纶纺丝油剂的主要作用是使上油后的纤维能顺利地进行卷绕，丝筒成型好，并且在拉伸工序中能减少毛丝断头并保证正常拉伸，这就要求丙纶纺丝油剂具有良好的抗静电性和适度的润湿性及纤维抱合性。

6．1平滑剂

纺丝油剂的重要作用之一就是改善纤维的平滑性，保证纺丝和后加工过程的顺利进行。纤维油剂中的平滑剂，其作用的实质是降低F／M的动摩擦系数，提高纤维与纤维之间的静摩擦系数，以减少毛丝和断头，赋予纤维与纤维之间一定的抱合力、集束性。平滑剂在长丝纺丝油剂配方中一般占40％~60％，油剂中平滑剂含量多，纤维平滑性好，但增加了配制乳液的难度。好的平滑剂必须符合以下条件：耐热性好、抗氧化性好、粘度低、粘度指数高，能迅速润湿和扩展在纤维表面，吸附在纤维表面而不是进入纤维内部，对纺丝设备无腐蚀作用，化学物理性能稳定，乳化性能好，价格便宜。

矿物油是一种价格低廉且平滑效果很好的平滑剂。由于丙纶分子中没有极性基团，矿物油会对其有膨润作用，会降低丝的强度。因此，在丙纶纺丝油剂中很少用矿物油，一般用在后纺油剂中。

目前，丙纶纺丝油剂中所用平滑剂大都是合成平滑剂，较早时候使用的合成平滑剂有 DOS、壬二酸双酯等，其使用温度大约在 l50℃左右，这些平滑剂现在逐渐被其它价格低、应用效果好的平滑剂所取代。目前，国内丙纶纺丝油剂所用平滑剂主要是脂肪酸酯类平滑剂，其合成方法有两种：一种是用脂肪酸与环氧乙烷进行反应生成酯类物质，其产品主要是以单酯为主要成分，合成出来的产品价格较低，但环氧乙烷是易燃易爆物质，操作控制有很大的危险性，车间管理要求一点也不能放松，且固定投资额也很大；后一种方法是脂肪酸与聚乙二醇进行酯化反应合成非离子表面活性剂聚乙二醇脂H7i酸酯，其合成工艺简单，合成出来的产品单、双酯比例可以依据反应物投料比来控制，且固定投资额也不大，但合成出来的产品成本要高一点。

1、优良的柔软、平滑、均匀的手感。

2、增进织物的伸张性及形状回复性。

3、改善织物的弹性。

4、明显地提高织物的可缝纫性。

5、增强织物的撕裂强度。

6、实质地增进防皱性。

7、耐水性和乾洗。

8、优良的稀释稳定性和剪切稳定性。

9、耐电解质和硬水。

10、适用於浸轧法和浸渍法。

11、能与绝大多数有机柔软剂和其他纺织助剂同浴。

12、渗透优良，耐洗，不变黄。

13、远比硅油、软片软、滑。

14、增加织物亮度。

15、不易分层，存放时表层不结块

平滑剂具有硅油、软片无法达到的柔软整理效果，有逐步取代硅油、软片的趋势。多种纺织品经过宏其平滑剂处理后，可获得超群的滑软、爽弹效果，并增加织物的光泽亮度。在当今流行的丝光三七毛、丝光五五毛、全腈、假三七、天丝、全棉、真丝等织物的超级手感整理中，得到广泛应用。甚至全毛或含毛混纺不经过剥鳞处理，而只在染色后用平滑剂进行处理，就可得到超软、滑、类似丝光防缩的效果。

6．2抗静电剂

抗静电剂也是纺丝油剂主要成分之一。纤维之间以及纤维与其它表面之间滑动接触后会产生和积聚静电荷，这可能导致纤维之间互相排斥，被吸向地面或带异电荷的机器零件。静电荷聚积可达到使纤维完全无法加工的程度。常用的消除静电荷的方法是将导电物质加入纤维油剂中以降低纤维的表面电阻。Galer 认为，抗静电物质发挥最佳效能的基本要求是在纤维表面均匀分布。

由于丙纶分子上无吸湿基团，回潮率低，因而其导电性能差，在纺丝、变形和织造过程中因摩擦而易产生静电效应，从而引起毛丝、断头等现象，甚至导致生产无法正常进行，在油剂中加入抗静电剂可以减少和消除静电荷。根据分子中与长链烷基相连接的极性基的电荷性质，抗静电剂大致上可分为阴离子型、阳离子型、非离子型和两性表面活性剂。一般说来，抗静电效果最好的是阳离子型和两性型，阴离子型次之，非离子型抗静电最差。阳离子型抗静电虽好，但对金属材料和设备腐蚀性大，且价格昂贵；两性型抗静电性好，耐热性亦好，但来

源不广，价格昂贵，影响油剂成本和工业化生产；而阴离子型抗静电剂，抗静电性尚可，但价格便宜，来源广泛，且较适宜应用于纺丝油剂中。经研究表明：抗静电剂的抗静电作用，不单纯是靠吸湿性，吸附性和配向性也起重要作用。

常用的阴离子抗静电剂是高级醇磷酸酯盐类，其抗静电机理如下：其与水形成氢键缔合，保持极性剂一水在纤维上的极性中心。氢键缔合的水膜是连续的，从而使纤维表面电阻下降。抗静电剂不仅要满足其抗静电效果，还要考虑到易洗、化学稳定性好、与其它油剂成分相溶性好、无毒、无害等各个方面的因素。长丝纺丝油剂中，抗静电剂的用量一般在 5％～20％左右。

长期以来，丙纶纺丝油剂通常使用的是脂肪醇磷酸酯(盐)和醇醚磷酸酯(盐)类抗静电剂。磷酸酯类抗静电性好、耐热性好，用它配制的纺丝油剂油膜强度高，能减少磨损，但配比不能太多，否则会使纤维平滑性过大而抱合性不足。磷酸酯盐的性能与中和剂的品种也有一定的关系，一般丙纶纺丝油剂所用的抗静电剂都是用KOH与磷酸酯中和而成的钾盐类抗静电剂。

6．3乳化剂

油剂的质量怎么样，乳液的稳定性十分重要。由于纺丝油剂使用时经常是水包油型的悬浮液，所以必须加入乳化剂。因乳化稳定性能受油剂中的抗静电剂、平滑剂或其它少量添加助剂等表面活性物质的影响，加入的乳化剂必须能与其它表面活性剂配伍；另外，乳化剂效能对被分散物质极性的依赖更增加了体系的复杂性。乳化剂的作用，在于将油剂中的各单体表面活性剂通过物理化学过程达到平衡，使油剂成为均一、透明、稳定的油状溶液，并在油剂使用时能成为均匀、透明、稳定的乳状液。现在大多数使用复合乳化剂，复合乳化剂的HLB 值可由各组份乳化剂的 HLB值算出，一般在选用乳化剂时还应考虑：1用离子选型的表面活性剂作乳化剂，以便得到稳定的乳液；

2用疏水基团与被乳化物结构相似的乳化剂，乳化效果会更好；

3乳化剂的 HLB值与被乳化物的HLB值越接近越好，这样两者的亲合性就越好，被乳化效果就越好；

4HLB值只是近似值，在配制油剂时，不能过分依靠，更重要的是靠油剂工作者的经验。

乳化剂通常是表面活性剂，分子结构中包含有亲水部分与疏水部分。混和两种不相容的液体时，通过高剪切力可以混合均匀，但这种分散状态是不稳定的，加入乳化剂可以大大降低不相容相界面间的自由能，同时通过立体位阻或静电排斥防止分散粒子之间的聚结，从而稳定乳液。

HLB值可以反应乳化剂在连续相的溶解性，是选择乳化剂的重要指标，通常HLB值在3-6之间的适用于制备油包水的乳液，而HLB在8-18之间的乳化剂可以制备水包油的乳液。

6.4分散剂

由一种或几种物质(称为分散质)分散到另一种物质(称为分散剂)中形成的混合体系称为分散系。分散剂就是起容纳分散质作用的物质。

一个优良的分散剂应满足以下要求：

1、分散性能好，防止填料粒子之间相互聚集；

2、与树脂、填料有适当的相容性；热稳定性良好；

3、成型加工时的流动性好；不引起颜色飘移；

4、不影响制品的性能；无毒、价廉。

分散剂的用量一般为母料质量的 5%

2.分散剂的种类

（1）脂肪酸类、脂肪族酰胺类和酯类

硬脂酰胺与高级醇并用，可改善润滑性和热稳定性，用量（质量分数，下同）0.3％-0.8％，还可作聚烯烃的滑爽剂；己烯基双硬脂酰胺，也称乙撑基双硬脂酰胺（EBS），是一种高熔点润滑剂，用量为0.5％～2％；硬脂酸单甘油酯（GMS），三硬脂酸甘油酯（HTG）；油酸酰用量 0．2％～0.5％；烃类石蜡固体，熔点为 57～70 ℃，不溶于水，溶于有机溶剂，树脂中的分散性、相容性、热稳定性均差，用量一般在 0.5％以下。

（2）石蜡类

尽管石蜡属于外润滑剂，但为非极性直链烃，不能润湿金属表面，也就是说不能阻止聚氯乙烯等树脂粘连金属壁，只有和硬脂酸、硬脂酸钙等并用时，才能发挥协同效应。

液体石蜡：凝固点－15￣－35℃，在挤出和注射成型加工时，与树脂的相容性较差，添加量一般为0.3％-0.5％，过多时，反而使加工性能变坏。

微晶石蜡：由石油炼制过程中得到，其相对分子质量较大，且有许多异构体，熔点65-90℃，润滑性和热稳定性好，但分散性较差，用量一般为0.1％-0.2％，最好与硬脂酸丁酯、高级脂肪酸并用。

（3）金属皂类

高级脂肪酸的金属盐类，称为金属皂，如硬脂酸钡（BaSt）适用于多种塑料，用量为 0.5％左右；硬脂酸锌（ZnSt）适于聚烯烃、ABS 等，用量为0．3％；硬脂酸钙（CaSt）适于通用塑料，外润滑用，用量 0．2％￣1．5％；其他硬脂酸皂如硬脂酸镉（CdSt）、硬脂酸镁（MgSt）、硬脂酸铜（CuSt）。

（4）低分子蜡类

低分子蜡是以各种聚乙烯（均聚物或共聚物）、聚丙烯、聚苯乙烯或其他高分子改性物为原料，经裂解，氧化而成的一系列性能各异的低聚物。

其主要产品有：均聚物、氧化均聚物、乙烯－丙烯酸共聚物、乙烯－醋酸乙烯共聚物、低分子离聚物等五大类。其中以聚乙烯蜡最为常用。

常用的聚乙烯蜡平均相对分子质量为1500-4000，其软化点为102℃；其他规格的聚乙烯蜡平均相对分子质量为10000～20000，其软化点为106℃；氧化聚乙烯蜡的长链分子上带有一定量的酯基或皂基，因而对 PVC、PE 、PP、 ABS 的内外润滑作用比较平衡，效果较好，其透明性也好

7油剂在使用过程中应注意的事项

7．1油剂的保管

必须选择透风好、20～30℃的屋内冷暗处，决不能放置在高温场所。

7．2油剂调配前的检验

检验油剂原液状态是否正常，检验方法为：抽样后外观检验，化学分

析，溶解试验。

7-3乳化液的调配

油剂的外观应均匀透明，调整油剂的最佳温度及调整溶剂水的最佳温

度，应充分注意水质变化。必须严格遵守油剂配方规定的最佳乳化温

度(油温、水温)，添加油剂速度缓慢且保持一定的速度，搅拌效果

要好，为保持乳液的稳定，添加油剂后要继续搅拌30rain，然后冷却

到使用温度。检验乳液粘度、透过率、浓度、pH 值等一系列技术指

标。

7．4车间在使用油剂时应注意的问题必须注意加油时油剂是否保持

正常状态：乳液稳定性、乳液的腐败、加油辊上的情况、防止漏液造

成污染、控制最佳加油量。

8丙纶长丝纺丝油剂配方设计中应注意的几个事项

1只有切实了解各个单体表面活性剂的性质以及与加工性能之间的关系，才有可能研制出性能好的纺丝油剂。

2要充分考虑配制好的油剂的综合皂是否满足各个纺丝工序的性能要求。我们知道，对于离子型表面活性剂有一个kraft点，而非离子表面活性剂有浊点，由于纺丝工艺各工序温度不一，要注意kraft点和浊点的出现。

3 油剂的色泽和气味虽然不影响油剂的使用效果，但过深的颜色和过大的气味必须要引起油剂工作者的重视。另外，油剂的腐蚀性不能太强，油剂在长时间内不分层、霉变也是油剂性能是否优良的一个重要方面。

第三章实验部分

9实验步骤：

1试剂平滑剂矿物油，双元醇酯，三元醇酯，四元醇酯，脂肪酸聚乙二醇酯中的一种或一种以上的混合物无机硅溶液

分散剂蓖麻油聚氧乙烯醚，十二醇聚氧乙烯醚中的一种或二种的混合物烷基聚氧乙烯（４）醚（ＭＯＡ４）

集束剂聚乙二醇油酸双酯，聚乙二醇月桂双酯，蓖麻油聚氧乙烯醚，辛醇高分子量无规聚醚中的一种或一种以上的混合物羊毛脂

添加剂硅油，改性有机硅，高级醇，高级酸的一种或一种以上的混合物聚氧乙烯（９０）蓖麻油（ＥＬ＿９０）

乳化剂乳化剂OP-10组成：烷基酚与环氧乙烷的缩合物，属于非离子型表面活性剂

2仪器500ml三口瓶玻璃棒机械搅拌器恒温水浴锅铁架台

3实验的主要方法

（1）

本实验共做三组，其通用步骤为：

先将计量准确的集束剂聚乙二醇油酸双酯、分散剂十二醇聚氧乙烯醚加入500ml三口瓶中，加热至４０～８０℃搅拌均匀，再将平滑剂脂肪酸聚乙二醇酯加入500ml三口瓶，搅拌３０～５０min后，加入添加剂高级醇，搅拌均匀后冷却，过滤，包装即得，得到黄色油状液体，本实验适用于６８Ｄ～９００Ｄ丙纶复丝、变形丝及异形丝的生产，能有效提高丙纶纺丝质量

小试1

小试2

小试3

（2）水溶性无机硅溶液丙纶纺丝油剂

本实验涉及一种水溶性无机硅溶液丙纶纺丝油剂，其特征在于其特征在于按重量百分比，它由无机硅溶液35％—75％，烷基聚氧乙烯(4)醚(MOA4)5％—30％，聚氧乙烯(90)蓖麻油(EL_90)5％—30％，羊毛脂2％—15％。

其实验方法为：先将计量准确的集束剂羊毛脂、分散剂烷基聚氧乙烯(4)醚(MOA4)抽入500ml三口瓶中，加热至４０～８０℃搅拌均匀，再将平滑剂无机硅溶液加入500ml三口瓶，搅拌３０～５０min后，加入添加剂聚氧乙烯(90)蓖麻，搅拌均匀后冷却，过滤，包装即得，得到黄色油状液体，

小试1