本发明涉及一种pvc塑料管加工的无机纳米润滑助剂及生产工艺，属于塑料润滑剂制作领域。
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：润滑剂是一种能够改善聚合物成型加工时的流动性的物质。树脂的熔料通常粘度很高，在成型中，熔料必须在极短的时问内，由喷嘴、浇口和流道进入模腔，为了使熔料能顺利地在极短时间内充满模腔，降低熔料的粘度，改善熔料的流动性至为关键。这就是加入润滑剂的作用，此外，润滑剂还能促进熔融、便于脱模、防止静电、防止粘连等作用。目前，润滑剂主要分为无机润滑剂和有机润滑剂两种。有机润滑剂包括脂肪酸酰胺类润滑剂、烃类润滑剂、复合润滑剂、硅氧烷润滑剂等。其中，脂肪酸酰胺类润滑剂包括硬脂酸酰胺、n，n，亚乙基双硬脂酰胺(ebs)、油酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸正丁酯(bs)、甘油三羟硬脂酸酯等；烃类润滑剂包括微晶石蜡、液体石蜡、固体石腊、氯化石蜡、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡等；复合润滑剂包括石蜡类、金属皂与石蜡复合、脂肪酰胺与其他润滑剂复合物、一褐煤蜡为主体的复合润滑剂、稳定剂与润滑剂的复合体系；硅氧烷润滑剂：硅氧烷系作为脱模剂、防粘连剂和润滑剂广泛应用于酚醛、环氧、聚酯等塑料的加工主成型上，常用的品种有聚硅氧烷、合成蜡、硅油等。然而现有无机物的滑动效应有限，主要是分散性差、球形度不高、粒度粗而不均匀导致未能最佳的发挥无机润滑剂在塑料加工中的作用。技术实现要素：针对现有无机粉体作为塑料润滑剂分散性差、球形度不高、粒度大而不均匀的缺陷，本发明提出一种pvc塑料管加工的无机纳米润滑助剂及生产工艺。用于塑料加工的无机纳米润滑助剂的生产工艺，按以下步骤生产而成：1)将铝醇盐、醇和水按摩尔比1:23～45:55～100混匀，在65～80℃下反应3～5h，冷却至室温，得到铝溶胶。2)将铝溶胶与含氟羧酸按重量比1:0.3～0.45混匀形成浆料，经砂磨，超声离散，喷雾干燥得到无机纳米润滑助剂。其中，步骤(1)的反应在均质机中进行。均质机是用于对粘度低于0.2pa.s,温度低于80℃的液体物料(液-液相或液-固相)的均质\乳化的一种设备，主要应用于食品或化工行业，如：乳品、饮料、化妆品、药品等产品的生产过程中的均质、乳化工序。具有运转稳定、噪音小、清洗方便、机动灵活，可连续使用，对物料可进行超细分散、乳化，可广泛适用于工业生产的乳化、均质和分散。本发明采用均质机可以能使料液在挤研，强冲击与失压膨胀的的三重作用下使料质细化混合，使得到的铝溶胶均匀度与稳定性更好，增加了铝溶胶的保质期，防止了生产过程中沉淀的生成。由于铝醇盐的水解活性低，且水解反应是吸热反应，故在65～80℃温度下反应对加速铝醇盐的水解有利。铝溶胶的生产由很多种方法，常用的有：无机盐原料法、粉体分散以及有机盐原料法。其中，无机盐原料法为将金属铝煮熟在盐酸或氯化铝溶液中，得到透明无色的铝溶胶；也可以将分析纯九水硝酸铝和柠檬酸按一定配比溶于水中，用浓硝酸或浓氨水调节溶液ph值，得到无色透明的溶液。过滤后，将该溶液在一定温度下缓慢蒸发，即可得到具有一定粘度和流动性的淡黄色透明溶胶。粉体分散法为将勃姆石粉体或氧化铝粉，通过粉体分散制得溶胶。有机盐原料法为以铝醇盐为原料生产铝溶胶。其中，粉体分散法生产铝溶胶省去了水解步骤，过程简单，且原料均为工业产品，价格便宜，便于储存，易于实现工业化，但是，原料中常含有杂质，溶胶的纯度相对较低。无机盐原料法以无机盐为原料制胶具有原料廉价，过程简单易控的特点，但是，存在纯度相对较低的缺点。本发明采用的铝醇盐为原料生产铝溶胶，具有纯度高、比表面积大、粒度分布均匀的优点。铝溶胶与含氟羧酸乳化剂分散后在砂磨机中进行砂磨。砂磨机又称珠磨机，主要用于化工液体产品的湿法研磨，根据使用性能大体可分为卧式砂磨机、篮式砂磨机、立式砂磨机等。主要由机体、磨筒、砂磨盘(拨杆)、研磨介质、电机和送料泵组成，进料的快慢由进料泵控制。该设备的研磨介质一般分为氧化锆珠，玻璃珠、硅酸锆珠等。本发明采用超声对乳化液进行离散。超声离散其原理是当超声振动传递到液体中时，由于声强很大，会在液体中激发很强的空化效应，从而在液体中产生大量的空化气泡。随着这些空化气泡产生和爆破，将产生微射流，进行将液体重大的固体颗粒击碎。同时由于超声波的振动，使本发明的乳化液可以更加充分的混合，乳化液中颗粒解团聚。本发明将分散后的氟化氧化铝经喷雾干燥得到无机纳米润滑助剂。喷雾干燥是系统化技术应用于物料干燥的一种方法，于干燥室中将稀料经雾化后，在与热空气的接触中，水分迅速汽化，即得到干燥产品。该法能直接使溶液、乳浊液干燥成粉状或颗粒状制品，可省去蒸发、粉碎等工序。喷雾干燥包括压力喷雾干燥法、离心喷雾干燥法、气流式喷雾干燥法。本发明采用喷雾干燥具有以下优点：1、干燥过程非常迅速；2、可直接干燥成粉末；3、易改变干燥条件，调整产品质量标准；4、由于瞬间蒸发，设备材料选择要求不严格；5、干燥室有一定负压，保证了生产中的卫生条件，避免粉尘在车间内飞扬，提高产品纯度；6、生产效率高，操作人员少；7、生产能力大，产品质量高。每小时喷雾量可达几百吨，是干燥器处理量较大者之一；8、喷雾干燥机调节方便，可以在较大范围内改变操作条件以控制产品的质量指标，如粒度分布、湿含量等。为了使形成的铝溶胶更稳定，不产生沉淀，优选的，步骤a中，铝醇盐、醇和水的摩尔比为1:30～35:60～90。本发明可以采用先将铝醇盐溶解在醇溶剂中，再加入水混匀反应。更进一步的，作为优选方案，步骤a中，铝醇盐、醇和水的摩尔比为1:32:80。为了控制反应速度，使水解顺利进行，同时避免反应速度过快产生沉淀，进一步的，步骤a中，在70～75℃下反应4h。进一步的，步骤a中，铝醇盐为异丙醇铝、乙醇铝、正丁醇铝、仲丁醇铝或叔丁醇铝。更进一步的，作为优选的技术方案，铝醇盐为异丙醇铝。进一步的，步骤a中，醇为乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇和叔丁醇中的至少一种，醇的作用是作为溶剂。进一步的，步骤b中，铝溶胶与含氟羧酸的重量比为1:0.4。进一步的，步骤b中，含氟羧酸为cnf2n+1cooh(n≥7)。含氟羧酸的作用是作为乳化剂，并氟化氧化铝。含氟表面活性剂是具有碳氟链憎水基的表面活性剂，属于特种表面活性剂。氟元素是电负性最大的非金属元素，具有高氧化性、高电离能。含氟羧酸中由于氟原子的强电负性，属强酸，在水中全离解，因此具有良好的高耐热稳定性和高化学稳定性，良好的润湿渗透性和起泡稳定性，优良的复配性能，乳化分散性，润滑流平性，脱模性，并且含氟羧酸有很高的表面活性，为优良的表面活性剂。含氟表面活性剂的这些特性使它具有非常高的附加值、广泛的用途，特别是在一些特殊的应用领域，有着其他表面活性剂无法替代的作用。乳化剂是能够改善乳浊液中各种构成相之间的表面张力，使之形成均匀稳定的分散体系或乳浊液的物质。乳化剂是表面活性物质，分子中同时具有亲水基和亲油基，它聚集在油/水界面上，可以降低界面张力和减少形成乳状液所需要的能量，从而提高乳状液的能量。进一步的，为了得到性能优良的无机纳米润滑助剂，步骤b中，砂磨30～45min，超声离散时间为20～30min。本发明解决的第二个技术问题是提供一种用于塑料加工的无机纳米润滑助剂。用于塑料加工的无机纳米润滑助剂，由上述用于塑料加工的无机纳米润滑助剂的生产工艺生产而成。与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：(1)本发明用于塑料管加工的无机纳米润滑助剂的生产工艺，采用在溶胶条件下进一步将溶胶乳化，从而使得在纳米级别形成高球度的氧化铝，并氟化氧化铝，使得纳米氧化铝具有高球度、高分散性，粒度小而均匀。(2)本发明用生产的无机纳米润滑助剂替代有机蜡润滑剂用于塑料，表现出优异的加工流动性、增韧增强性和高光泽。具体实施方式以下通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包含在本发明的范围内。实施例1本发明无机纳米润滑助剂的生产及在塑料加工上的应用1、本实施例的用于塑料加工的无机纳米润滑助剂的生产原料：按物质的量称取1mol异丙醇铝、32mol乙醇、80mol水；以及十五氟辛酸。2、本实施例的用于塑料加工的无机纳米润滑助剂的生产方法为：a、铝溶胶的生产将1mol异丙醇铝加入到烧杯中，先加入32mol乙醇使其溶解，然后再加入80mol水，搅拌混匀，一起加入到均质机中，在70℃温度下反应4h，取出后，自然冷却至室温，得到铝溶胶。b、再将步骤a制得的铝溶胶与乳化剂十五氟辛酸按重量比1:0.4混合，搅拌分散，先在砂磨机中进行砂磨40分钟后，再经超声离散25分钟，最后喷雾干燥得到用于塑料加工的无机纳米润滑助剂s1，s1的球度大于95％，粒径为9～12nm的粉体材料。3、本实施例的无机纳米润滑助剂用于塑料加工将制得的塑料润滑剂在聚氯乙烯成型加工时按质量比为0.5％的比例加入聚氯乙烯中，热熔，混匀，使用φ20单螺杆挤出机进行挤出试验并观察挤出表面平滑度。挤出条件：温度一区，80℃；二区150℃；三区154℃；机头150℃；转速40r/min。挤出试验结果见下表1。实施例2本发明无机纳米润滑助剂的生产及在塑料加工上的应用1、本实施例的用于塑料加工的无机纳米润滑助剂的生产原料：按物质的量称取1mol乙醇铝、23mol乙醇、100mol水；以及十五氟辛酸。2、本实施例的用于塑料加工的无机纳米润滑助剂的生产方法为：a、铝溶胶的生产将1mol乙醇铝加入到烧杯中，先加入23mol乙醇使其溶解，然后再加入100mol水，搅拌混匀，一起加入到均质机中，在65℃温度下反应5h，取出后，自然冷却至室温，得到铝溶胶。b、再将步骤a制得的铝溶胶与乳化剂十五氟辛酸按重量比1:0.4混合，搅拌分散，先在砂磨机中进行砂磨35分钟后，再经超声离散25分钟，最后喷雾干燥得到用于塑料加工的无机纳米润滑助剂s4，s4的球度大于92％，粒径为9～12nm的粉体材料。3、本实施例的无机纳米润滑助剂用于塑料加工将制得的塑料润滑剂在聚氯乙烯成型加工时按质量比为0.5％的比例加入聚氯乙烯中，热熔，混匀，使用φ20单螺杆挤出机进行挤出试验并观察挤出表面平滑度。挤出条件：温度一区，80℃；二区150℃；三区154℃；机头150℃；转速40r/min。挤出试验结果见下表1。实施例3本发明无机纳米润滑助剂的生产及在塑料加工上的应用1、本实施例的用于塑料加工的无机纳米润滑助剂的生产原料：按物质的量称取1mol异丙醇铝、45mol甲醇、55mol水；以及十五氟辛酸。2、本实施例的用于塑料加工的无机纳米润滑助剂的生产方法为：a、铝溶胶的生产将1mol异丙醇铝加入到烧杯中，先加入45mol甲醇使其溶解，然后再加入55mol水，搅拌混匀，一起加入到均质机中，在80℃温度下反应3h，取出后，自然冷却至室温，得到铝溶胶。b、再将步骤a制得的铝溶胶与乳化剂十五氟辛酸按重量比1:0.35混合，搅拌分散，先在砂磨机中进行砂磨45分钟后，再经超声离散30分钟，最后喷雾干燥得到用于塑料加工的无机纳米润滑助剂s5，s5的球度大于93％，粒径为9～12nm的粉体材料。3、本实施例的无机纳米润滑助剂用于塑料加工将制得的塑料润滑剂在聚氯乙烯成型加工时按质量比为0.5％的比例加入聚氯乙烯中，热熔，混匀，使用φ20单螺杆挤出机进行挤出试验并观察挤出表面平滑度。挤出条件：温度一区，80℃；二区150℃；三区154℃；机头150℃；转速40r/min。挤出试验结果见下表1。表1对比样挤出表面平滑度熔体指数(g/10min)拉伸强度(mpa)纯聚氯乙烯有花纹2.123s1平滑3.227s2平滑3.028s3平滑3.829对比例1平滑3.224对比例2有花纹1.120当前第1页12