PVC是五大通用塑料之一，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、建筑、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。然而其本身存在著一些難以克服的缺點(diǎn)，即熱穩(wěn)定性極差，其熱分解導(dǎo)致產(chǎn)品顏色變深，各項(xiàng)性能下降，需要使用熱穩(wěn)定劑改善其熱穩(wěn)定性。
目前中國(guó)市場(chǎng)上使用的大多為鉛鹽類(lèi)穩(wěn)定體系，其特點(diǎn)是：熱穩(wěn)定效果高，電絕緣性好，有一定的耐候性，價(jià)格便宜。但由于其具有毒性，在人體內(nèi)有累積效應(yīng)，危害人體健康，會(huì)造成人類(lèi)隔代缺陷遺傳，2017年7月1日起，中國(guó)已實(shí)施了GB/T33284標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了PVC-U型材中重金屬及兩類(lèi)物質(zhì)限量要求，其中鉛含量≤1000mg/kg，鎘含量≤100mg/kg，六價(jià)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(fù)合穩(wěn)定劑是以鈣、鋅等金屬皂類(lèi)和鹽類(lèi)為主體，配以亞磷酸酯等其他助劑而生成的復(fù)合穩(wěn)定劑，由于其不含有鉛、鎘等重金屬，是一種無(wú)毒穩(wěn)定劑。目前PVC環(huán)保型材的生產(chǎn)主要采用鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑，由于鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑是以硬脂酸鈣和硬脂酸鋅為主體，在型材生產(chǎn)過(guò)程中，主要存在以下缺點(diǎn)：（1）生產(chǎn)過(guò)程中存在定型模入口處針狀析出（噴霜）及第一節(jié)定型模軟析出，光澤度下降明顯，同時(shí)產(chǎn)品異性結(jié)構(gòu)（皮條口）等生產(chǎn)穩(wěn)定性變差；（2）出現(xiàn)定型模硬析出，影響產(chǎn)品表面質(zhì)量，導(dǎo)致產(chǎn)品表面出現(xiàn)較多凹線(xiàn)；（3）鈣鋅產(chǎn)品生產(chǎn)中出現(xiàn)產(chǎn)品內(nèi)腔熔接不好，易出現(xiàn)斷筋問(wèn)題。一套模具采用鈣鋅體系生產(chǎn)型材，平均每48小時(shí)左右需要清理一次定型模和口模，開(kāi)機(jī)和停機(jī)過(guò)程中產(chǎn)生了大量的廢料，造成了極大的浪費(fèi)。
本文主要研究了如何減少鈣鋅體系生產(chǎn)PVC型材時(shí)產(chǎn)生的析出物，以一套模具采用鈣鋅體系生產(chǎn)鈣鋅型材連續(xù)運(yùn)行時(shí)間為基準(zhǔn)，比較不同配方或工藝的效果。
1、實(shí)驗(yàn)部分
1.1主要原料
PVC SG-5 新疆天業(yè)（集團(tuán)）有限公司
輕質(zhì)碳酸鈣 宣城銀魚(yú)鈣業(yè)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(wěn)定劑 江蘇聯(lián)盟化學(xué)有限公司
1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
錐形雙螺桿擠出機(jī)（65/120） 上海巨遠(yuǎn)塑料機(jī)械有限公司
試驗(yàn)?zāi)＞?HMST8202
1.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
采用相同的配方，采用不同的鈣鋅穩(wěn)定劑，一種為常用鈣鋅穩(wěn)定劑，一種為穩(wěn)定劑廠家特制的低潤(rùn)滑鈣鋅穩(wěn)定劑，同時(shí)比較正常工藝與預(yù)冷卻工藝的不同時(shí)生產(chǎn)的持續(xù)時(shí)間。
預(yù)冷卻工藝，是在型材生產(chǎn)過(guò)程中，在模頭和定型模之間設(shè)立一個(gè)裝置，通過(guò)該裝置，在型材進(jìn)入定型裝置前進(jìn)行微冷卻，在定型裝置中不會(huì)造成驟冷后產(chǎn)生析出物現(xiàn)象。
2、結(jié)果和討論
三種不同情況下持續(xù)生產(chǎn)時(shí)間如下表所示：
通過(guò)實(shí)驗(yàn)，采用低潤(rùn)滑鈣鋅穩(wěn)定劑和正常工藝生產(chǎn)，生產(chǎn)持續(xù)時(shí)間可以略微提升，生產(chǎn)成本比采用常用鈣鋅穩(wěn)定劑更高；采用預(yù)冷卻工藝，可以明顯提高鈣鋅體系生產(chǎn)PVC型材時(shí)每套模具持續(xù)生產(chǎn)的時(shí)間。該工藝在產(chǎn)品定型時(shí)減少了析出物的產(chǎn)生，可以確保長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定生產(chǎn)，減少了清理定型裝置時(shí)產(chǎn)生的停機(jī)和開(kāi)機(jī)廢料，減少了人力物力的浪費(fèi)。
型材預(yù)冷卻工藝已通過(guò)專(zhuān)利審批，獲得實(shí)用新型專(zhuān)利授權(quán)。由于該技術(shù)的實(shí)施，可以用鈣鋅穩(wěn)定劑取代鉛鹽穩(wěn)定劑，避免了重金屬污染，滿(mǎn)足人們對(duì)健康的需求。析出物的減少為公司的無(wú)鉛化進(jìn)程提供了有力的保障，目前華之杰塑料建材有限公司已經(jīng)實(shí)現(xiàn)PVC型材無(wú)鉛化生產(chǎn)，產(chǎn)品出口到東南亞、歐洲、北美、南美等地區(qū)。
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