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關于PVC型材生產采用鈣鋅體系時如何減少析出物的研究
  瀏覽次數：6720  發布時間：2018年05月16日 09:31:09
[導讀] PVC是五大通用塑料之一，廣泛應用于工業、建筑、農業等領域。然而其本身存在著一些難以克服的缺點，即熱穩定性極差，其熱分解導致產品顏色變深，各項性能下降，需要使用熱穩定劑改善其熱穩定性。
PVC是五大通用塑料之一，廣泛應用于工業、建筑、農業等領域。然而其本身存在著一些難以克服的缺點，即熱穩定性極差，其熱分解導致產品顏色變深，各項性能下降，需要使用熱穩定劑改善其熱穩定性。
 
目前中國市場上使用的大多為鉛鹽類穩定體系，其特點是：熱穩定效果高，電絕緣性好，有一定的耐候性，價格便宜。但由于其具有毒性，在人體內有累積效應，危害人體健康，會造成人類隔代缺陷遺傳，2017年7月1日起，中國已實施了GB/T33284標準，標準中規定了PVC-U型材中重金屬及兩類物質限量要求，其中鉛含量≤1000mg/kg，鎘含量≤100mg/kg，六價鉻含量≤1000mg/kg，汞含量≤1000mg/kg,氯乙烯單體≤10mg/kg，鄰苯二甲酸二（2-乙基）酯含量≤1000mg/kg。
 
鈣鋅復合穩定劑是以鈣、鋅等金屬皂類和鹽類為主體，配以亞磷酸酯等其他助劑而生成的復合穩定劑，由于其不含有鉛、鎘等重金屬，是一種無毒穩定劑。目前PVC環保型材的生產主要采用鈣鋅復合穩定劑，由于鈣鋅復合穩定劑是以硬脂酸鈣和硬脂酸鋅為主體，在型材生產過程中，主要存在以下缺點：（1）生產過程中存在定型模入口處針狀析出（噴霜）及第一節定型模軟析出，光澤度下降明顯，同時產品異性結構（皮條口）等生產穩定性變差；（2）出現定型模硬析出，影響產品表面質量，導致產品表面出現較多凹線；（3）鈣鋅產品生產中出現產品內腔熔接不好，易出現斷筋問題。一套模具采用鈣鋅體系生產型材，平均每48小時左右需要清理一次定型模和口模，開機和停機過程中產生了大量的廢料，造成了極大的浪費。
 
本文主要研究了如何減少鈣鋅體系生產PVC型材時產生的析出物，以一套模具采用鈣鋅體系生產鈣鋅型材連續運行時間為基準，比較不同配方或工藝的效果。
 
1、實驗部分
1.1主要原料
PVC SG-5 新疆天業（集團）有限公司
輕質碳酸鈣 宣城銀魚鈣業有限公司
鈦白粉 南京鈦白化工有限公司
CPE 威海金泓高分子有限公司
ACR 泰州五一化工有限公司
鈣鋅穩定劑 江蘇聯盟化學有限公司
 
1.2 實驗儀器
錐形雙螺桿擠出機（65/120） 上海巨遠塑料機械有限公司
試驗模具 HMST8202
 
1.3 實驗設計
采用相同的配方，采用不同的鈣鋅穩定劑，一種為常用鈣鋅穩定劑，一種為穩定劑廠家特制的低潤滑鈣鋅穩定劑，同時比較正常工藝與預冷卻工藝的不同時生產的持續時間。
預冷卻工藝，是在型材生產過程中，在模頭和定型模之間設立一個裝置，通過該裝置，在型材進入定型裝置前進行微冷卻，在定型裝置中不會造成驟冷后產生析出物現象。
 
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2、結果和討論
三種不同情況下持續生產時間如下表所示：
 

 
通過實驗，采用低潤滑鈣鋅穩定劑和正常工藝生產，生產持續時間可以略微提升，生產成本比采用常用鈣鋅穩定劑更高；采用預冷卻工藝，可以明顯提高鈣鋅體系生產PVC型材時每套模具持續生產的時間。該工藝在產品定型時減少了析出物的產生，可以確保長時間穩定生產，減少了清理定型裝置時產生的停機和開機廢料，減少了人力物力的浪費。
 
型材預冷卻工藝已通過專利審批，獲得實用新型專利授權。由于該技術的實施，可以用鈣鋅穩定劑取代鉛鹽穩定劑，避免了重金屬污染，滿足人們對健康的需求。析出物的減少為公司的無鉛化進程提供了有力的保障，目前華之杰塑料建材有限公司已經實現PVC型材無鉛化生產，產品出口到東南亞、歐洲、北美、南美等地區。