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1、虫垦翌塑堑壁垒堕兰兰些塞蔓茎杰耋垄垦丝堑 新型P V C 环保稳定剂作用机理及在人造革发泡中的应用 宋忠强 河南鑫钰有限公司 8 0 年代北京塑料研究所确立了以A C 发泡剂作为P V C 人造革的泡沫发泡剂且合理选用 P V C 稳定剂兼任A C 发泡剂的活化助剂的基本理论，一直指导着P V C 泡沫人造革的生产。 尽管P V C 人造革表面处理的方法和花样不断变化，但2 0 多年来，P V C 泡沫人造革发泡率不 够或泡孔质量不稳定的问题一直困扰着P V C 人造革行业的发展，再加上这几年人们环保意 识的增强，公众对传统的P V C 稳定剂中的重金属问题十分关注。欧盟委员会明确提出自2 0
2、 0 6 年起，欧洲市场的P V C 制品不能含有重金属，必须使用环保型的稳定剂。我们国家虽然没有 对P V C 人造革中的重金属稳定剂使用提出限制要求，但一些大城市( 如：北京一L 海等) 已经 对部分用途的管材、型材提出限制要求，明确提出上水管道不能使用含有铅盐的P V C 塑料管 材。P V C 人造革应用非常广泛，每年我国有大量的P V C 人造革出口欧盟等发达国家。生产压 延型P V C 发泡人造革的企业对环保型稳定剂的需求量亦愈来愈大。 现在世界上公认可用于P V C 无毒配方的热稳定剂，主要是有机锡和复合钙锌类。而我们 这里所谈的环保稳定剂其主要成份则为c a 、垤、z n 、K
3、 、A l 等。这种稳定剂在国内有不少企 业都在生产和研发，但如何把环保稳定剂和发泡结合起来，更好的应用到人造革发泡当中去， 且提高产品质量、降低生产成本。这样的生产企业在我国可以说是个空白。几年来，我公司 研究人员宋忠强等经过多年的努力，通过与全国塑料信息中心、北京化工大学等单位的专家 联合攻关，针对压延法P V C 发泡革的生产工艺，研发出了环保型P V C 人造革发泡稳定剂，申 请了国家专利，填补了国内这项空白。 1 环保型P V C 人造革发泡稳定剂的作用机理 一般来讲P V C 熔体发泡和以下几个因素有关： 1 1 和温度有关，发泡剂分解时温度高发气量愈大。 1 2 和A c 稳定剂
4、中对A C 有活化作用成份的用量有关。 1 3 和P V C 熔体的粘度有关，且A c 分解不是瞬间完成而是有一个渐进过程。 从P V C 稳定剂对A c 的活化作用、稳定剂在P V C 中的分散问题、A c 发泡剂的分解、P v c 泡 沫人造革的发泡过程中，我们可以概括出P V C 泡沫发泡机理：在定温度下P V C 料中的金属 离子获得足够的能量，同发泡剂颗粒上的若干分子发生碰撞，使其活化而分解产生气体，如 中国趣绸纤维台戚革产业高新技7 | c 与发展论坛 果这时P V C 料没有形成均相熔体，气体就会从P V C 料的空隙中逃逸挥发到空气中，如果P V C 料形成均相熔体，那么气体就
5、会封闭在A c 颗粒表面附近形成气泡核，这时能不能使P V C 料发 泡主要取决于P V C 熔体粘度和发泡剂发气量的匹配，P V C 熔体粘度受温度影响较大，发泡剂发 气量的大小同活化温度和自身活化机理有关，抛开自身因素，发泡剂发气量的大小受活化温 度影响，源自于作为活化剂的稳定剂。 P V C 熔体粘度取决于P V C 熔体温度，而熔体温度的大小取决于对稳定剂的选择，一般讲： P V C 熔体温度逐步升高，粘度降低；反之，粘度增大。 就发泡剂的发气量与熔体粘度的关系来讲，当P V C 熔体粘度过大时，尽管气泡核内A c 不断分解，气压不断增加，但因气泡核内气体膨胀力小于P V C 熔体张力
6、，气泡就不易成长， 从丽导致人造革产品发泡倍率低，发泡效果不好。如P V C 熔体温度逐步升高，糙度下降，A c 分解加快，气压增加；当气泡内气压大于P V C 熔体张力时，气泡就会增大：当气压等于P V C 熔体张力时，气泡就会维持其大小不变，直至P V C 熔体冷却定型。如果P V C 熔体粘度过低， 而A c 发气量过大时，会使气泡孔增长加大，当泡壁太薄时P V C 熔体薄膜张力太小，容易发生 泡孔破裂出现塌泡和穿泡现象。 因此，选择合适的稳定剂使其作用于A c 发泡剂以及利用其在P V C 塑料中的分散性，找到 A C 的发气气压与P V C 熔体张力的平衡点，在人造革生产中尤其显的重
7、要。基于此，我公司科 研人员宋忠强在我国塑料行业专家、教授的指导下，从环保角度出发，经过反复的大量实验， 以c a 、K 、M g 、Z n 、A l 改性树脂、偶联剂、润滑剂、阻燃剂、鳌合剂等为原料复合出了R F 系列稳定剂即环保发泡系列稳定刘。 2R F 系列稳定剂在人造革生产中的突出功效 2 1 普通稳定剂对A c 分解是一个渐进分解过程。在泡稳阶段，其发泡随温度变化而变化，即 使当P K 料 H 烘箱之后，其发泡也不会马上降下来，发泡剂分解仍会维持一段时间，从而造 成发泡温度不易掌握，稍微不慎生产出的人选革产品表面即凸凹不平，出现针孔冷斑，甚至 穿孔现象。R F 稳定剂则不同，它在发泡
8、阶段即可一次性把A c 分解，使产品发泡一次完成，不 再随温度变化丽变化，生产出来的产品表面平整，且泡孔均匀细密。 2 2 温度的可调整范围宽。在1 6 0 0 一2 3 0 0 范围内，可根据不同产品的要求调整出不同的发泡 温度点，且一次成型，不再随温度变化而变化。 2 3 对A C 的活化作用增强，在高温1 6 0 0 - 一2 3 0 0 条件下，使A c 在尽可能的情况下充分发泡， 且气体吸咐在物料中，节约了A c 用量，降低了生产成本。 _ _ - - o o _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ - _ _ _ _ _ - I _ _ _ _ - _ -
9、- _ _ _ - _ _ _ l _ _ _ _ - _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ - I _ _ _ _ _ _ 二_ i _ _ _ _ - i I - 二 I p 国趋缨纤维台赢革产业高新技) I c 与发展论坛 2 4 对颜色的稳定性较好，由于A c 能较大成度上活化分解，从而降低了因A C 分解不充分引 起的色差，增强了颜色的稳定性。 3R F 发泡稳定剂在再生P V C 中的应用 3 1R F 型P V C 专用发泡稳定剂克服了原料型号不同( P V C l 一- 6 型再生料) 、软硬不一、熔体流 动速率和回收次数不同，在压延薄膜生产中引起的塑化不充分，薄厚不
10、均匀，易拉气孔以及 再生料中所含B a 、有机锡、稀土稳定剂量大导致的泡孑L 壁厚，发泡倍率低，加工温度高，最 终造成材料浪费；再生料中三盐、二盐、P b 、z n 含量较大，易形成的大泡孔，造成穿孔，表 面质量差；表面后处理材料用量大、比重大，造成产量低、成本高等缺点。 3 2 克服了再生P V C 回收料 多数是以丁脂( D B P ) 类增塑剂为主，闪点低( 1 7 0 0 C 一1 8 0 0 C ) 压 延成发泡薄膜进入烘箱在高温快速发泡时，致使部分低熔点助剂、D B P 的挥发，造成产品手感 差、僵硬，冷却后收缩( 厚度不够) 等缺点。 4R F 系列P V C 人造革发泡稳定剂的
11、效益分析 4 1 在高发泡制品( 地板革、车用革、厚制品发泡革，发泡倍率在3 6 倍) 中，采用R F H 可 减少原薄膜厚度的5 - - 1 5 ，发泡后仍达到原定厚度。一条生产线每天节约2 - - 3 T 原料。节约 0 8 万1 万元。( 最好用在底层、中间层；注意强度) 。 4 2 采用快速发泡时，加快烘箱速度5 - - 1 0 米分。一条生产线每天多产2 0 0 0 米一3 0 0 0 米， 节约0 1 万一0 2 万元。( 满足顾客及时需要) 。 4 3 在中低发泡倍率制品( 沙发革、箱包革、鞋革，发泡倍率在卜一3 倍) 中，采用R F M 发泡 稳定剂可减去A C O 5 - -
12、 l 份，D O P 2 5 份。一条生产线每天节约0 3 万一0 5 万元。 4 4 在中低档产品中多加一份R F L 可补充5 - - 1 0 份钙仍可保持原强度。一条线每天节约。3 万一0 5 万元。 4 5 在出口和高档环保产品中采用R F - 一K C Z ，每米可增加0 i - - 0 5 万元利润。 一条生产线每 天增加利润0 3 - - 0 5 万元。R F 一K c Z 比同类价格低2 0 0 0 元5 0 0 0 元，其利润增加与R F _ 一L 基本相同。 5 部分使用和试用R F 稳定剂厂家信息反馈 我们公司( 江阴华新塑料有限公司) 使用鑫钰科技有限公司生产的P V
13、C 环保发泡稳定剂， 给我公司带来了较大利润。一条生产线普通发泡革增加收入7 2 0 0 元、高档革1 2 0 0 0 元。在宋 工的指导下我公司技术人员学到了新的知识，由一个很难的问题很捷径地就掌握了怎样调整 加工温度、R F 添加量、A C 的节约用量、发泡倍率的调整、烘箱的温度调节等。改变了我f ) 共 1 6 1 中国趋绸纤维台成革产业高新技术与发展论坛 认为多年的经验：在小实验中调配发泡来决定在烘箱发泡的时间和速度生产的。我公司的稳 定剂在生产中如果加上5 - - 1 0 度发泡就会出现大孔、针孔、串孔的现象造成表面质量差，后 处理浆料用量大等弊病。 在我公司的稳定剂与R F 稳定剂
14、对比中，R F 有很大的突出效果( 在烘箱2 4 0 度的高温下R F 发泡极其稳定，泡孔均匀细密、表面光亮平整、不收缩) 是出乎常理的效果。A c 一项节约用量 1 3 ，后处理也相应减少了浆料用量和复涂次数。难以解决的黑色发泡质量也超过了质量标准。 我们公司( 江阴市周庄橡塑厂) 使用鑫钰科技有限公司生产的P V C 环保发泡稳定剂，给我 公司带来较大利润，在市场有了立足之地。 在我公司的稳定剂与R F 稳定对比中，R F 有很大的突出效果( 在烘箱2 3 0 2 4 0 度的高温下 R F 发泡极其稳定，一次就可达到发泡倍率，泡孔均匀细密、表面光亮平整、不收缩) 等特殊效 果。由于表面特别好，压细浅花纹清晰；在有面层的中发泡人造革产品中就少覆1 5 的面层 厚度、在有而层的低发泡人造革产品中可以少覆膜或不覆膜，就此一项即可增加利润上万元。 A c 一项节约】3 1 5 。后处理也相应减少了浆料用量与复涂次数，难以解决的黑色发泡差也 超过了我厂质量标准。 参考文献： 邓光华中国人造革合成革2 0 0 4 年第一期
