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深圳市东兴塑料制品有限公司(简称:深圳市东兴塑料制品)创办了:东兴塑胶,是一家集设计、开发、生产销售为一体的挤塑、企业,主要生产,产品有:中央空调风管pvc连接法兰、pvc异型材, pvc管、LED灯罩,胶管,纱窗塑料拐角、pvc胶带、防撞条、密封条、透明软硬管、椭圆管、方管、橡胶胶条、软硬胶条、拉链箱三层、四层胶条、软硬共挤、双色共挤等,目前生产材质pvc、abs、hdps、ldps、pp、pu、pe、pc等。工厂面积拥有1000平方米,有多名高分子技术人才和先进的挤出设备,多条挤出生产线月产量150吨以上,产品适用于风管,箱包、电子、门窗、家具、玩具、家电、建材、灯饰等厂家。

公司产品可以通过防火、欧洲sgs、rohs、reach等检测,正天以人性化的管理、现代化的设备、系统化的培训为管理特色,着力于质量意识。

公司秉承“顾客至上,锐意进取”的经营理念,坚持“客户至上”的原则,奉行“以质量求生存,靠创新求发展”的宗旨,“合作共赢,共同发展”的目标,竭诚为中外客商、新老用户生产优质的产品,提供一流的服务,并欢迎广大海内外朋友来考察。

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什么是pvc木塑型材
PVC木塑型材是指PVC(聚氯乙烯)+木粉(竹粉)+填充料+助剂生产的型材,主要用在室内装饰方面,比较环保。
硬质聚氯乙烯型材挤出工艺

一、硬质PVC异型材生产工艺流程

原辅料过筛     配方称量    高速热混    冷混   过筛    储料风送    挤出    定型    牵引    切割    检验    入库

二、硬质PVC异型材加工工艺及产品性能

(一)、混料设备与工艺及产品性能

现代硬质PVC异型材加工使用双螺杆挤出机对混合粉料直接进行挤出,其塑化混合能力和产量大幅提高。但是,双螺杆挤出机的正位移输送能力远大于螺杆的混合能力,直接用双螺杆挤出机挤出产品仍不能得到分散良好、塑化均匀的产品,因此在进入挤出机前必须对配方原料进行预混,包括热混和冷混两个阶段,使混合料取得较好的的预分散和塑化效果,同时取得较高的表观密度。

1、混料的目的:混料就是将PVC和助剂按配方要求经准确计量后,在高速混合机中经热混和冷混后使其达到半凝胶度高,流动性好,均匀密实的干混料。

2、混料设备:原材料的输送与储存部分、计量部分、盒式输送带,热混和冷混锅、干混料存储与输送部分、动力风机和中央控制部分组成。                                                                                                                                                                                                                                                                                  

3、混料的流程:

PVC储罐   PVC秤群青   

辅料罐                    热混   冷混    缓冲罐    筛分机  

辅料秤     辅料复秤干混料罐

微料罐     微料秤          中间仓

挤出机料斗

4、混料工艺:混料过程中一方面是助剂的均匀分散,另一方面则是使树脂半凝胶化,凝胶化:PVC树脂即有颗粒细化,粒径均匀的形态变化,形成松散的粉料。它的工艺控制点、加料量、冷却水温度、混料温度和时间等是控制干混料质量和产量的关键因素。

A、加料量与升温速度有一定的关系,即热混机中物料的热量只是搅拌叶片剪切和物料之间产生产热量。所以投料量有一个的最佳值,如果加料量太多,物料翻腾阻力大影响升温速度,致使转速下降,给混料带来不利。加料量少内部剪切热达不到,混料时间长直接影响混料效率。经实验控制在70%左右为最佳。

B、混料温度:混料温度的影响干粉料性能的主要因素之一。热混温度在一般为120℃左右 冷混卸料温度一般低于40℃。原料的含水量必须合乎优质品的要求,并应通过排气以除去物料中的水分。

C、冷却水温度:冷混缸的冷却水温度通常控制在13~15℃。

D、混料时间:物料经历压实、均化等过程需要有一定时间来完成。混料时间受混料温度的影响,时间稍长有利于物料的均匀分散。一般在7-8分钟。还要受到混合机内加料量和加料顺序的影响。混料工艺的好坏直接影响到物料的凝胶化程度,混料效果不好,设置再好的挤出工艺都不能达到要求。

(二)输送设备与工艺及产品性能

干混料离开混料系统后在进入储料系统前一般需经过筛分环节,以筛除干混料中的粗大粒子。这些粒子混入干混料中会影响挤出产品的质量,比如会形成黄线甚至糊料等。还有一些大颗粒原料未能完全破碎,生产时也会影响产品质量。过筛正是避免这种非正常物料进入挤出系统的良好手段,对于大型的混料系统,过筛后干混料一般通过正压或负压风送进一个储料罐,进行静置熟化过程。干混料的存放:混合料要在储料罐中静置24小时以上,使物料进一步熟化,并消除混料过程中产生的静电,提高干混料的流动性。试验表明,静置24小试后,混合料的表观密度明显增加。混料静置时间短,易发生型材发喘(平行双螺杆反应尤甚),在靠自重喂料的设备易发生“架桥”现象。

(三)、挤出设备与工艺及产品性能

使用粉料直接进行硬质PVC异型材挤出,主要使用的设备是双螺杆挤出机,分别有锥形双螺杆挤出机和平行双螺杆挤出机。锥形双螺杆挤出机压缩比大塑化也较好,挤出量不大。平行双螺杆挤出机挤出量大。目前大型的异型材挤出机都是平行双螺杆。平行双螺杆挤出机的螺杆按功能分为四段,分别为加料段塑化段、排气段和均化段。加料段是四段螺杆结构中最长的一段,主要是对原料进行预热,同时逐渐将原料压缩密实;为了容纳更多的原料,加料段螺纹间距较大。到了塑化段,螺纹间距明显变笮,物料受到剪切作用和压力大大加强,在剪切和外热作用下,物料迅速塑化,由加料段的粉状物料逐渐熔化成半熔融状并包覆在螺杆表面。到了排气段,螺纹间距较大,使物料充分散开,通过真空负压尽可能将物料中的水分和挥发物等排走。均化段的作用是保持一定的熔体温度,进一步促进物料的塑化,不仅达到各质点塑化的均匀、温度的均匀,还达到各质点运动速度的均匀,实际生产中,观察真空孔处物料的状态还可以判断其塑化的情况,从而指导工艺的设定与调整。

(四)、挤出下游设备与工艺及产品质量

1、冷却定型装置(定型台)

从挤出机头口模出来的型坯,其形状及尺寸与制品要求相近,必须经过冷却定型装置方能获得所需的形状与尺寸,而且还影响着型材的质量。

定型台面上有真空定型水箱,一般用3-5台真空泵完成定型水和真空度,由2-4台循环水泵完成冷却水的循环,水压为1-3.5bar,水温一般控制在15±1℃。一般主型材干定型负压在-0.5--0.7MPa,涡流水箱真空负压一般在-0.002——-0.013MPa,涡流水箱主要优点是冷却效果好,冷却均匀,成型尺寸准确。定型台可以横向,纵向水平位置调整,以调整与机头模具对正位置。

2、牵引装置(牵出机)

牵引装置是连续挤出异型材必要的辅助装置,它的作用是给由机头挤出已初步成型的型材,提供一定的牵引力和速度,克服冷却过程中所产生的磨擦力,使型材以均匀的速度从冷却定型装置中牵引出,以获得符合要求的型材。牵引压力一般设定为0.2——0.3MPa,压力过大会将型材压变形,压力过小会引起打滑,达不到牵引的目的。

3、切割装置

切割装置是将型材按要求切割一定长度的装置,当牵引装置把冷却定型后的型材牵引到设定距离后,型材触发卸料架上的行程开关,切割锯压块压紧型材,同时气缸带动驱动电机及切割锯片由下向上移动,锯片高速旋转,切断型材,锯屑由吸尘装置回放。切割时进刀速度不能太快,速度太快容易导致型材切口崩裂,甚至破裂。

4、卸料架

切割后的型材由卸料架平稳放在托架上,按要求打包装车。

四、现场工艺的确定与调整

现场加工的工艺设定包括挤出机螺杆温度、料筒温度、模具温度、螺杆转速、加料速度、挤出机真空度、牵引速度、定型套真空度、冷却水温度及流速、牵引压力和切割速度等。挤出工艺的设定正确与否直接影响着型材的质量。但是,挤出工艺的设定也没有固定的规则,要根据型材的配方、前期混料工艺、设备结构与模具结构等因素综合考虑。一套合适的工艺能发挥出配方最大的效果,获得在该设备和模具条件下最佳的产品质量和产量。反之,配方在合理,如果工艺不合适,也不能发挥出配方的优点。

检验工艺设定是否正确的唯一标准就是在同等条件下,那个工艺设定能够生产出质量最好的产品,那个工艺就是最佳的工艺。实践是检验真理的唯一标准,所以对于挤出操作来讲,就需要在平时的操作中多注意积累,多进行总结。

(一)、开机与停机

挤出机刚开机时,首先对生产线各部位进行检查,没有问题后对挤出机升温。升温时分阶段进行,第一阶段料同于模具全设定为130度,温度到后恒定20——30min,再升温到设定温度,保温30min之后用停机料先行过渡进行开机。开机是先以较低的螺杆转速启动,逐步升高达到正常转速。待挤出的正常原料的型胚塑化良好后牵引成型。不同设备有不同的螺杆转速范围。如何确定转速,必须与设备的加工塑化能力、模具的成型和冷却能力结合起来。对于确定的机出机,生产中要注意的关键是加料速度、螺杆转速、牵引速度之间的协调统一,并进行同步的增减。正常生产时加料分饱和喂料与非饱和喂料,饱和喂料是指所加入的物料将螺杆完全淹没,反之则为非饱和喂料。前者的优点是加料速度的变化对工艺平稳性的影响不大,且不易断料,而非饱和喂料的加料速度稍有一点变化,对工艺的影响就很大,控制较难甚至出现断料的情况。因此,目前一般的挤出机都按饱和喂料方式进行生产。

停机的过程基本与开机过程相反。在挤出机停止停止生产时,需加入停机料,至到将停机料挤出口模时才能完全停止。这是因为模具间隙很小,在停机和重新开机时都会经历较长时间的加热,滞留在口模中的正常干混料经受不了这嬷长时间的加热,一旦降解糊在模具里,将难于清理甚至损坏模具。停机料比正常干混料具有高的多的耐热性,可以避免这种情况的发生。停机料还有较多的外润滑剂,便于流动和清洁机筒及模具,另外添加的填料较多,以利于降低成本。

(二)、温度

1、料筒温度

平行双螺杆工艺设定的一般规律,加料段温度设定最低,塑化段最高,而排气段和均化段介于之间。连接段温度比均化段稍高一点。所有的温度设置都必须结合配方经过反复试验加以确定,并且会根据环境温度的变化而有所调整。甚至同型号不同挤出机之间的差异也会导致料筒温度设置的变化。也有从加料段向前各段温度相同或这逐渐下调的设置法。挤出机正常的真空度一般为0.8-1.0MPa。过低的真空度不能彻底抽出水分和会发物,最终制品内可能出现气泡,型材内表面出现因水汽引起的凹坑;过高的真空度会浪费动力,同时可能将小块的渣状物料抽出,甚至堵塞真空泵。

2、模具温度

模具温度一般高于挤出机料筒,通常在190—210度之间,不超过210度,温度过高会导致物料降解发黄,过低的温度会导致物料流动性不好、产品表面光泽差等,各区的温度根据成型面情况加以调节。

3、冷却与定型

冷却水温一般以15-18℃为宜。干定性段真空度一般在-0.5-0.7MPa..对于不同挤出机和不同断面型材的生产,真空度和冷却水的流速及水压要根据现场生产的具体情况而定。

冷却水箱的工艺参数同样包括水温和真空度。水流速度和压力要根据水箱长度、型材断面、牵引速度进行相应调整。一般是第一节将型材全部淹没,逐渐往后,水位可能下降,但具体情况具体分析。水乡水质有一定要求,主要是肉眼可见的悬浮物不能太多,否则会在型材表面产生划痕等。水箱内沉淀物过多时,要定期清理。

4、牵引

牵引速度与螺杆速度和加料速度相匹配的,一般来说,牵引速度是挤出速度的1.01-1.10倍。牵引速度于挤出速度之比可以反映出制品的取向程度。牵引越快,制品越薄,产品后期收缩越大;牵引越慢,制品越厚,还可导致挤出的物料堵塞定型模。

5、熔温、熔压与扭矩的关系

熔温是物料塑化情况最直接的反应。但是熔温不一定就反应了原料塑化的真实水平,熔温不仅受挤出机工艺的影响,还受适配器处工艺的影响。熔压反应原料的塑化、流动和粘度情况。当熔温高时往往熔体流动能力加强,熔压显示下降;挤出机上的扭矩参数,反映的是原料塑化的早晚和熔体粘度的高低。扭矩是整个料筒内为塑化粉料、半塑化熔体与塑化良好熔体一起作用于螺杆的负荷,扭矩的产生主要来源于正在塑化和已经塑化的熔体。如果物料塑化提前,则扭矩增加。在干混料表观密度接近的情况下,观察扭矩的变化可以判断塑化是提前还是延后工以上料筒前部温度提高时,原料塑化提前,扭矩会增加。根据实际的熔温、熔压、和扭矩的变化,可以确定原料的塑化情况以及工艺是否合理,引导对工艺参数进行调整。

6、塑化度的确定

PVC硬质品的塑化度在60%——70%之间为宜,过高或过低的塑化度都会影响制品的物理力学性能和其它性能。判断加工工艺是否合适,型材塑化度是否理想,最根本的办法是通过制品的物理力学性能以及其它性能加以验证。但从结果来验证,从在一定的局限性,并不利于生产。实际生产中通过以下几种方法来判断工艺是否合适,塑化度是否良好,并可及时指导操作人员进行工艺调整。

(1)、挤出机真空视孔处观察物料状态

如果物料呈粉料状态或完全疏松的小豆腐渣状,则物料易受真空吸动,说明前期加料段和塑化段温度过低,物料塑化欠佳,如果真空孔处物料塑化非常好,完全熔合粘在一起,并紧紧地包覆在螺杆上,说明前期设定塑化温度太高,物料中地水分和会发物夜不易从致密地熔体中抽出来。如果真空处地物料基本塑化,大致粘成一体,稍显疏松,有一定光泽并适度包覆在螺杆表面,则说明物料塑化合适,前段工艺设定合理。

(2)挤出型胚和制品外观地简单观察

工艺合理,塑化合适地制品,应该表面有光泽,制品内筋与外壁粘结牢固,内外表面平整,切口和制品内外无气泡等,出口模得型胚软硬适度,有光泽而光滑。塑化不良则制品表面暗淡无光泽,制品脆,内筋在外壁受力时易断裂,从挤出口模出来地料胚发硬,发暗,有料胚很生硬不易成型地感觉;而过塑化地制品表面会比正常制品更黄,切割时端口崩渣,制品发脆,从挤出机出来地料胚太软不易进入定型套,易掉槽掉爪等。通过这些现象在结合实际地工艺参数,就可以判断工艺时偏高还是偏低。

PVC型材配方的设计原理

PVC塑料型材配方主要由PVC树脂和助剂组成的,其中助剂按功能又分为:热稳定剂、润滑剂、加工改性剂、冲击改性剂、填充剂、耐老化剂、着色剂等。在设计PVC配方之前,首先应了解PVC树脂和各种助剂的性能。

1.PVC型材配方的设计原理

1.1.PVC树脂选择和使用

生产PVC塑料型材的树脂是聚氯乙烯树脂(PVC),聚氯乙烯是由氯乙烯单体聚合而成的聚合物,产量仅次于PE,居第二位。

PVC树脂由于聚合中的分散剂的不同可分为疏松型(XS)和紧密型(XJ)两种。疏松型粒径为0.1~0.2㎜,表面不规则,多孔,呈棉花球状,易吸收增塑剂,紧密型粒径为0.1㎜以下,表面规则,实心,呈乒乓球状,不易吸收增塑剂,目前使用疏松型的较多。PVC又可分为普通级(有毒PVC)和卫生级(无毒PVC)。卫生级要求氯乙烯(VC)含量低于lO×10-6,可用于食品及医学。合成工艺不同,PVC又可分为悬浮法PVC和乳液法PVC。根据国家标准GB/T5761-93《悬浮法通用型聚氯乙烯树脂检验标准》规定,悬浮法PVC分为PVC-SG1到PVC-SG8八种树脂,其中数字越小,聚合度越大,分子量也越大,强度越高,但熔融流动越困难,加工也越困难。具体选择时,做软制品时,一般使用PVC-SG1、PVC-SG2、PVC-SG3型,需要加入大量增塑剂。例如聚氯乙烯膜使用SG-2树脂,加入50~80份的增塑剂。而加工硬制品时,一般不加或很少量加入增塑剂,所以用PVC-SG4、PVC-SG5、PVC-SG6、PVC-SG7、PVC-SG8型。如PVC硬管材使用SG-4树脂、塑料门窗型材使用SG-5树脂,硬质透明片使用SG-6树脂、硬质发泡型材使用SG-7、SG-8树脂。而乳液法PVC糊主要用于人造革、壁纸及地板革和蘸塑制品等。一些PVC树脂厂家出厂的PVC树脂按聚合度(聚合度是单元链节的个数,聚合度乘以链节分子量等于聚合物分子量)分类,如山东齐鲁石化总厂生产的PVC树脂,出厂的产品为SK-700;SK-800;SK-1000;SK-1100;SK-1200等。其SG-5树脂对应的聚合度为1000~1100。PVC树脂的物化性能见第四篇。

PVC粉末为一种白色粉末,密度在1.35~1.45g/㎝3之间,表观密度在0.4~0.5 g/㎝3。我们把PVC制品视增塑剂含量大小可为软、硬制品,一般增塑剂含量0~5份为硬制品,5~25份为半硬制品,大于25份为软制品。

PVC是一种非结晶、极性的高分子聚合物,软化温度和熔融温度较高,纯PVC一般需要在160-210℃时才可塑化加工,由于大分子之间的极性键使PVC显示出硬而脆的性能。另外,PVC分子内含有氯的基团,受热容易导致PVC脱HCl反应,从而引起PVC降解反应。所以PVC对热极不稳定,温度升高,会大大促进PVC脱HCl反应。,当温度达到12O℃时,纯PVC即开始脱HCl反应,从而导致PVC热降解发生。因此,在加工PVC时必须加入各种助剂对PVC进行加工改性和冲击改性使之可以加工成为有用的产品。

PVC树脂主要用于生产各类薄膜(如日用印花膜、工业包装膜、农用大棚膜及热收缩膜等)、各类板、片材(其片材可用于吸塑制品),各类管材(如无毒上水管、建筑穿线管、透明软管等)、各类异型材(如门、窗、装饰板),中空吹瓶(用于化妆品及饮料),电缆、各类注塑制品及人造革、地板革、搪塑玩具等。

1.2稳定剂选择和使用

纯的PVC树脂对热极为敏感,当加热温度达到90℃以上时,就会发生轻微的热分解反应,当温度升到120℃后分解反应加剧,在150℃,10分钟,PVC树脂就由原来的白色逐步变为黄色-红色-棕色-黑色。PVC树脂分解过程是由于脱HCL反应引起的一系列连锁反应,最后导致大分子链断裂。虽然PVC的热分解机理还不十分成熟,但防止PVC热分解的热稳定机理则比较成熟,它是通过如下几方面来实现热稳定目的。

(1)捕捉PVC热分解产生的HCl,从而防止HCl的催化降解作用。铅类稳定剂主要按此机理作用,此外还有金属皂类、有机锡类、亚磷酸脂类及环氧类等。

(2)置换活泼的烯丙基氯原子。金属皂类、亚磷酸脂类和有机锡类可按此机理作用。

(3)与自由基反应,终止自由基的反应。有机锡类和亚磷酸脂按此机理作用。

(4)与共扼双键加成作用,抑制共扼链的增长。有机锡类与环氧类按此机理作用。

(5)分解过氧化物,减少自由基数目。有机锡和亚磷酸脂按此机理作用。

(6)钝化有催化脱HCl作用的金属离子。

同一种稳定剂可按几种不同的机理实现热稳定目的。

常用的主稳定剂品种:

1.2.1.铅盐类  

铅盐类是PVC最常用的热稳定剂,也是十分有效的热稳定剂,其用量可占PVC热稳定剂的70%以上。

铅盐类稳定剂的优点:热稳定性优良,具有长期热稳定性,电气绝缘性能优良,耐候性好,价格低。

铅盐类稳定剂的缺点:分散性差、毒性大、有初期着色性,难以得到透明制品 ,也难以得到鲜明色彩的制品 ,缺乏润滑性,易产生硫污染。

常用的铅盐类稳定剂有:

⑴三盐基硫酸铅

分子式为3PbO.PbSO.H2O,代号为TLS,简称三盐,白色粉末,密度6.4g/cm3。三盐基硫酸铅是最常用的稳定剂品种,一般与二盐亚磷酸铅一起并用,因无润滑性而需配入润滑剂。主要用于PVC硬质不透明制品中,用量一般2~7份。

⑵二盐基亚磷酸铅

分子式为2PbO.PbHPO3.H2O,代号为DL,简称二盐,白色粉末,密度为6.1g/cm3。二盐基亚磷酸铅的热稳定性稍低于三盐基硫酸铅,但耐候性能好于三盐基硫酸铅。二盐基亚磷酸铅常与三盐基硫酸铅并用,用量一般为三盐基硫酸铅的1/2。

⑶二盐基硬脂酸铅

代号为DLS,不如三盐基硫酸铅、二盐基亚磷酸铅常用,具有润滑性。常与三盐基硫酸铅、二盐基亚磷酸铅并用,用量为0.5~1.5份 。

1.2.2.金属皂类

这是用量仅次于铅盐的第二大类主稳定剂,其热稳定性虽不如铅盐类,但兼有润滑性。金属皂类可以是脂肪酸(月桂酸、硬脂酸、环烷酸等)的金属(铅、钡、镉、锌、钙等)盐,其中以硬脂酸盐最为常用,其活泼性大小顺序为:Zn盐›Cd盐›Pb盐›Ca盐›Ba盐。金属皂类一般不单独使用,常常为金属皂类之间或与铅盐及有机锡等并用。除Gd、Pb外都无毒,除Pb、Ca外都透明,无硫化污染,因而广泛用于软质PVC中,如无毒类、透明类制品等。

常用的金属盐类稳定剂有:

⑴.硬脂酸锌(ZnSt),无毒且透明,用量大后,易引起“锌烧”制品变黑,常与Ba、Ca皂并用。

⑵.硬脂酸镉(CdSt),为一重要的透明稳定剂品种,毒性较大,不耐硫化污染,抑制初期变色能力大,常与Ba皂并用。

⑶.硬脂酸铅  (PbSt),热稳定性好,可兼做润滑剂。缺点为易析出,透明差,有毒且硫化污染严重,常与Ba、Cd皂并用。

⑷.硬脂酸钙  (CaSt),加工性能好,热稳定能力较低,无硫化污染,无毒,常与Zn皂并用。

⑸.硬脂酸钡  (BaSt),无毒,长期热稳定性好,抗硫化污染,透明,常与Pb、Ca皂并用。

复合品种常用的有:Ca/Zn(无毒、透明)、Ba/Zn(无毒、透明)、Ba/Cd (有毒、透明)及Ba/Cd/Zn。

1.2.3.有机锡类

有机锡类为热稳定剂中最有效的,在透明和无毒制品中应用最广泛的一类,其突出优点为:热稳定性好,透明性好,大多数无毒。缺点为价格高,无润滑性。

有机锡类大部分为液体,只有少数为固体。可以单独使用,也常与金属皂类并用。                                

有机锡类热稳定剂主要包括含硫有机锡和有机锡羧酸盐两类。

⑴含硫有机锡类:

主要为硫醇有机锡和有机锡硫化物类稳定剂与Pb、Cd皂并用会产生硫污。含硫有机锡类透明性好。主要品种有:

①.二巯基乙酸异辛酯二正辛基锡  (DOTTG),外观为淡黄色液体,热稳定性及透明性极好,无毒,加入量低于2份。

②.二甲基二巯基乙酸异辛酯锡  (DMTTG),外观为淡黄澄清液体,为无毒、高效、透明稳定剂,常用于扭结膜及透明膜中。

⑵有机锡羧酸盐:

这种稳定剂的稳定性不如含硫有机锡,但无硫污染,主要包括脂肪酸锡盐和马来酸锡盐。主要品种有:

①.二月桂酸二正丁基锡(DBTL) 淡黄色液体或半固体,润滑性优良,透明性好,但有毒,常与Cd皂并用,用量1~2份;与马来酸锡及硫醇锡并用,用量0.5~1份。

②.二月桂酸二正辛基锡(DOTL),有毒且价高,润滑性优良,常用于 硬PVC中,用量小于1.5份。

③.马来酸二正丁基锡(DBTM),白色粉末,有毒,无润滑性,常与月桂酸锡并用,不可与金属皂类并用 于透明制品中。

1.2.4.有机锑类

这是一种新型PVC热稳定剂,它具有优秀的初期色相和色相保持性,尤其是在低用量时,热稳定性优于有机锡类,特别适于用双螺杆挤出机的PVC配方使用。有机锑类主要包括硫醇锑盐类、巯基乙酸酯硫醇锑类、巯基羧酸酯锑类及羧酸酯锑类等,国内的锑稳定剂主要以三巯基乙酸异辛酯锑(ST)和以ST为主要成分的复合稳定剂STH-I和STH-Ⅱ两种为主。五硫醇锑为透明液体,可用作透明片、薄膜、透明粒料的热稳定剂。STH-I可以代替京锡C-l02,可抑制PVC的初期着色,热稳定性好,制品透明,颜色鲜艳,STH-Ⅱ无毒,主要用于PVC水管等。

1.2.5.稀土稳定剂

稀土稳定剂是由我国开发的独特稳定剂,是一种新型热稳定剂。稀土热稳定剂的选材多为稀土氧化物和稀土氯化物为主,其氧化和氯化物多为镧、铈、镨、钕等轻稀土元素的单一体或混合体。

稀土元素有着相似且异常活泼的化学性质,有着众多的轨道可作为中心离子接受配位体的孤对电子,同时稀土金属离子有较大的离子半径,与无机或有机配位体主要通过静电引力形成离子配键,作为络合物的中心原子,常以d2SP3、d4dp3、f3d5sp3等多种杂化形式形成配位数为6~12的络合物。

稀土元素优良的力学性能及其分组原理都与稀土元素的几何性质有关,因为原子和离子的半径是决定晶体的构型、硬度、密度和熔点等物理性质的重要因素,在常温、常压条件下,稀土金属有四种晶体结构,其中镧、镨、钕、呈双六方结构,而铈呈立方密集(面心)结构,当温度、压力变化时,多数稀土金属发生晶型转变。由于镧系收缩,镧系元素的原子半径、原子体积随原子序数增加而减小,密度随原子序数增加而增加,但铈与镧、镨、钕相比,有异常现象。

在镧、铈、镨、钕中,化学性质镧是最活泼的,但三价镧与Cl只能生成RECl正络合物,而且此络合物不稳定,而铈、镨这些高价的稀土离子与Cl生成络合物的能力比三价的镧要强,它们与Cl配体能生成稳定的负络离子,因此,在稀土热稳定剂的选材上要综合镧、铈、镨、钕其各自优点,在不同的应用范围,用其不同的形态,高纯单一体、混合体或其合理的搭配。

稀土离子是典型的硬阳离子,即是不易极化变形的离子,它们与金属硬碱的配位原子,如氧的络合能力很强,稀土化合物对CaCO3的偶联作用,由于稀土离子和PVC链的氯离子之间存在强配位相互作用,有利于剪切力的传递从而使稀土化合物能有效地加速PVC的凝胶化,即起到了促进PVC塑化的效果,部分起到了加工助剂ACR的作用。同时,稀土金属离子与CPE中的Cl配位,协同效应使CPE更加发挥其增韧改性的作用。这些都是稀土金属所拥有的优秀性能,但其效能的发挥充分与否、平衡与否等,与稀土复合物中的复配助剂有着相当大的关系,复合物中的润滑体系,加工改性体系都至关重要,因此在好的选材基础之上,复配工艺的好坏直接影响着稀土多功能复合稳定剂的效能。一种性能优良的稀土稳定剂应具有以下功能:

⑴.优异的热稳定性能

不论是静态热稳定性还是动态热稳定性,稀土稳定剂的热稳定性与京锡8831相当,好于铅盐及金属皂类 ,是铅盐的三倍及Ba/Zn复合稳定剂的4倍。它可以复配成为无毒 、透明的,它可以部分代替有机锡类稳定剂而广泛应用。稀土稳定剂的作用机理为捕捉HCl和置换烯丙基氯原子,与环氧类的辅助稳定剂具有较好的协同作用。

⑵.偶联作用

稀土稳定剂具有优良的偶联作用,与铅盐相比,它与PVC有很好的相容作用,而且它对于PVC-CaCO3体系有较好的偶联作用,有利于PVC塑料门窗异型材强度的提高。用稀土稳定剂加工的PVC型材的焊角强度比铅盐稳定剂的PVC型材焊角强度要高,原料价格也高一些。

⑶.增韧作用

稀土稳定剂与PVC树脂和增韧剂CPE的良好的相容性以及与CaCO3的偶联作用,使PVC树脂在加工中塑化均匀,塑化温度低,生产的型材具有较好的耐冲击性能。

稀土稳定剂无润滑作用,应与润滑剂一起加入,目前我国生产的稀土复合稳定剂是将稀土、热稳定剂和润滑剂复配而成的,加入量一般为4-6份。

1.2.6.复合铅盐稳定剂

铅盐稳定剂价格低廉,热稳定性好,一直为广泛使用,但铅盐的粉末细小,配料和混合中,铅盐的粉末造成的粉尘被人吸入是人体铅中毒的主要原因。七十年代初期,在传统的三盐、二盐、硬盐等热稳定剂的基础上,研究出一种新型的复合铅盐热稳定剂。这种复合助剂采用了共生反应技术将三盐、二盐和金属皂在反应体系内以初生态的晶粒尺寸和各种润滑剂进行混合,以保证热稳定剂在PVC体系中的充分分散,同时由于与润滑剂共熔融形成颗粒状,也避免因铅粉尘造成的中毒。复合铅盐稳定剂包容了加工所需要的热稳定剂组份和润滑剂组份,被称作为全包装热稳定剂。它具有以下的优点:

⑴.复合热稳定剂的各种组份在其生产过程中得到了充分均匀的混合,大大改善了与树脂混合时的分散均匀性。

⑵.配方混合时,简化了计量次数,减少了计量差错的概率及由此所带来的损失。

⑶.简便了辅料的供应和贮备,有利于生产质量的管理。

⑷.提供了无尘生产产品的可能性,改善了生产条件.

总之,复合热稳定剂有利于规模生产,为铅盐热稳定剂的发展提供了新的方向.复合铅盐稳定剂一个重要指标是铅的含量,目前所生产的复合铅盐稳定剂含铅量从20%~60%;在PVC塑料门窗型材生产上的用量为3.5~6份。表2-1-2是一些PVC型材生产用的复合铅盐稳定剂的牌号和用量。

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