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    深圳市東興塑料制品有限公司(簡稱:深圳市東興塑料制品)創辦了:東興塑膠,是一家集設計、開發、生產銷售為一體的擠塑、企業,主要生產,產品有:中央空調風管pvc連接法蘭、pvc異型材, pvc管、LED燈罩,膠管,紗窗塑料拐角、pvc膠帶、防撞條、密封條、透明軟硬管、橢圓管、方管、橡膠膠條、軟硬膠條、拉鏈箱三層、四層膠條、軟硬共擠、雙色共擠等,目前生產材質pvc、abs、hdps、ldps、pp、pu、pe、pc等。工廠面積擁有1000平方米,有多名高分子技術人才和先進的擠出設備,多條擠出生產線月產量150噸以上,產品適用于風管,箱包、電子、門窗、家具、玩具、家電、建材、燈飾等廠家。

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    公司秉承“顧客至上,銳意進取”的經營理念,堅持“客戶至上”的原則,奉行“以質量求生存,靠創新求發展”的宗旨,“合作共贏,共同發展”的目標,竭誠為中外客商、新老用戶生產優質的產品,提供一流的服務,并歡迎廣大海內外朋友來考察。

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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+助劑生產的型材,主要用在室內裝飾方面,比較環保。
    硬質聚氯乙烯型材擠出工藝

    一、硬質PVC異型材生產工藝流程

    原輔料過篩     配方稱量    高速熱混    冷混   過篩    儲料風送    擠出    定型    牽引    切割    檢驗    入庫

    二、硬質PVC異型材加工工藝及產品性能

    (一)、混料設備與工藝及產品性能

    現代硬質PVC異型材加工使用雙螺桿擠出機對混合粉料直接進行擠出,其塑化混合能力和產量大幅提高。但是,雙螺桿擠出機的正位移輸送能力遠大于螺桿的混合能力,直接用雙螺桿擠出機擠出產品仍不能得到分散良好、塑化均勻的產品,因此在進入擠出機前必須對配方原料進行預混,包括熱混和冷混兩個階段,使混合料取得較好的的預分散和塑化效果,同時取得較高的表觀密度。

    1、混料的目的:混料就是將PVC和助劑按配方要求經準確計量后,在高速混合機中經熱混和冷混后使其達到半凝膠度高,流動性好,均勻密實的干混料。

    2、混料設備:原材料的輸送與儲存部分、計量部分、盒式輸送帶,熱混和冷混鍋、干混料存儲與輸送部分、動力風機和中央控制部分組成。                                                                                                                                                                                                                                                                                  

    3、混料的流程:

    PVC儲罐   PVC秤群青   

    輔料罐                    熱混   冷混    緩沖罐    篩分機  

    輔料秤     輔料復秤干混料罐

    微料罐     微料秤          中間倉

    擠出機料斗

    4、混料工藝:混料過程中一方面是助劑的均勻分散,另一方面則是使樹脂半凝膠化,凝膠化:PVC樹脂即有顆粒細化,粒徑均勻的形態變化,形成松散的粉料。它的工藝控制點、加料量、冷卻水溫度、混料溫度和時間等是控制干混料質量和產量的關鍵因素。

    A、加料量與升溫速度有一定的關系,即熱混機中物料的熱量只是攪拌葉片剪切和物料之間產生產熱量。所以投料量有一個的最佳值,如果加料量太多,物料翻騰阻力大影響升溫速度,致使轉速下降,給混料帶來不利。加料量少內部剪切熱達不到,混料時間長直接影響混料效率。經實驗控制在70%左右為最佳。

    B、混料溫度:混料溫度的影響干粉料性能的主要因素之一。熱混溫度在一般為120℃左右 冷混卸料溫度一般低于40℃。原料的含水量必須合乎優質品的要求,并應通過排氣以除去物料中的水分。

    C、冷卻水溫度:冷混缸的冷卻水溫度通??刂圃?3~15℃。

    D、混料時間:物料經歷壓實、均化等過程需要有一定時間來完成?;炝蠒r間受混料溫度的影響,時間稍長有利于物料的均勻分散。一般在7-8分鐘。還要受到混合機內加料量和加料順序的影響?;炝瞎に嚨暮脡闹苯佑绊懙轿锪系哪z化程度,混料效果不好,設置再好的擠出工藝都不能達到要求。

    (二)輸送設備與工藝及產品性能

    干混料離開混料系統后在進入儲料系統前一般需經過篩分環節,以篩除干混料中的粗大粒子。這些粒子混入干混料中會影響擠出產品的質量,比如會形成黃線甚至糊料等。還有一些大顆粒原料未能完全破碎,生產時也會影響產品質量。過篩正是避免這種非正常物料進入擠出系統的良好手段,對于大型的混料系統,過篩后干混料一般通過正壓或負壓風送進一個儲料罐,進行靜置熟化過程。干混料的存放:混合料要在儲料罐中靜置24小時以上,使物料進一步熟化,并消除混料過程中產生的靜電,提高干混料的流動性。試驗表明,靜置24小試后,混合料的表觀密度明顯增加?;炝响o置時間短,易發生型材發喘(平行雙螺桿反應尤甚),在靠自重喂料的設備易發生“架橋”現象。

    (三)、擠出設備與工藝及產品性能

    使用粉料直接進行硬質PVC異型材擠出,主要使用的設備是雙螺桿擠出機,分別有錐形雙螺桿擠出機和平行雙螺桿擠出機。錐形雙螺桿擠出機壓縮比大塑化也較好,擠出量不大。平行雙螺桿擠出機擠出量大。目前大型的異型材擠出機都是平行雙螺桿。平行雙螺桿擠出機的螺桿按功能分為四段,分別為加料段塑化段、排氣段和均化段。加料段是四段螺桿結構中最長的一段,主要是對原料進行預熱,同時逐漸將原料壓縮密實;為了容納更多的原料,加料段螺紋間距較大。到了塑化段,螺紋間距明顯變笮,物料受到剪切作用和壓力大大加強,在剪切和外熱作用下,物料迅速塑化,由加料段的粉狀物料逐漸熔化成半熔融狀并包覆在螺桿表面。到了排氣段,螺紋間距較大,使物料充分散開,通過真空負壓盡可能將物料中的水分和揮發物等排走。均化段的作用是保持一定的熔體溫度,進一步促進物料的塑化,不僅達到各質點塑化的均勻、溫度的均勻,還達到各質點運動速度的均勻,實際生產中,觀察真空孔處物料的狀態還可以判斷其塑化的情況,從而指導工藝的設定與調整。

    (四)、擠出下游設備與工藝及產品質量

    1、冷卻定型裝置(定型臺)

    從擠出機頭口模出來的型坯,其形狀及尺寸與制品要求相近,必須經過冷卻定型裝置方能獲得所需的形狀與尺寸,而且還影響著型材的質量。

    定型臺面上有真空定型水箱,一般用3-5臺真空泵完成定型水和真空度,由2-4臺循環水泵完成冷卻水的循環,水壓為1-3.5bar,水溫一般控制在15±1℃。一般主型材干定型負壓在-0.5--0.7MPa,渦流水箱真空負壓一般在-0.002——-0.013MPa,渦流水箱主要優點是冷卻效果好,冷卻均勻,成型尺寸準確。定型臺可以橫向,縱向水平位置調整,以調整與機頭模具對正位置。

    2、牽引裝置(牽出機)

    牽引裝置是連續擠出異型材必要的輔助裝置,它的作用是給由機頭擠出已初步成型的型材,提供一定的牽引力和速度,克服冷卻過程中所產生的磨擦力,使型材以均勻的速度從冷卻定型裝置中牽引出,以獲得符合要求的型材。牽引壓力一般設定為0.2——0.3MPa,壓力過大會將型材壓變形,壓力過小會引起打滑,達不到牽引的目的。

    3、切割裝置

    切割裝置是將型材按要求切割一定長度的裝置,當牽引裝置把冷卻定型后的型材牽引到設定距離后,型材觸發卸料架上的行程開關,切割鋸壓塊壓緊型材,同時氣缸帶動驅動電機及切割鋸片由下向上移動,鋸片高速旋轉,切斷型材,鋸屑由吸塵裝置回放。切割時進刀速度不能太快,速度太快容易導致型材切口崩裂,甚至破裂。

    4、卸料架

    切割后的型材由卸料架平穩放在托架上,按要求打包裝車。

    四、現場工藝的確定與調整

    現場加工的工藝設定包括擠出機螺桿溫度、料筒溫度、模具溫度、螺桿轉速、加料速度、擠出機真空度、牽引速度、定型套真空度、冷卻水溫度及流速、牽引壓力和切割速度等。擠出工藝的設定正確與否直接影響著型材的質量。但是,擠出工藝的設定也沒有固定的規則,要根據型材的配方、前期混料工藝、設備結構與模具結構等因素綜合考慮。一套合適的工藝能發揮出配方最大的效果,獲得在該設備和模具條件下最佳的產品質量和產量。反之,配方在合理,如果工藝不合適,也不能發揮出配方的優點。

    檢驗工藝設定是否正確的唯一標準就是在同等條件下,那個工藝設定能夠生產出質量最好的產品,那個工藝就是最佳的工藝。實踐是檢驗真理的唯一標準,所以對于擠出操作來講,就需要在平時的操作中多注意積累,多進行總結。

    (一)、開機與停機

    擠出機剛開機時,首先對生產線各部位進行檢查,沒有問題后對擠出機升溫。升溫時分階段進行,第一階段料同于模具全設定為130度,溫度到后恒定20——30min,再升溫到設定溫度,保溫30min之后用停機料先行過渡進行開機。開機是先以較低的螺桿轉速啟動,逐步升高達到正常轉速。待擠出的正常原料的型胚塑化良好后牽引成型。不同設備有不同的螺桿轉速范圍。如何確定轉速,必須與設備的加工塑化能力、模具的成型和冷卻能力結合起來。對于確定的機出機,生產中要注意的關鍵是加料速度、螺桿轉速、牽引速度之間的協調統一,并進行同步的增減。正常生產時加料分飽和喂料與非飽和喂料,飽和喂料是指所加入的物料將螺桿完全淹沒,反之則為非飽和喂料。前者的優點是加料速度的變化對工藝平穩性的影響不大,且不易斷料,而非飽和喂料的加料速度稍有一點變化,對工藝的影響就很大,控制較難甚至出現斷料的情況。因此,目前一般的擠出機都按飽和喂料方式進行生產。

    停機的過程基本與開機過程相反。在擠出機停止停止生產時,需加入停機料,至到將停機料擠出口模時才能完全停止。這是因為模具間隙很小,在停機和重新開機時都會經歷較長時間的加熱,滯留在口模中的正常干混料經受不了這嬤長時間的加熱,一旦降解糊在模具里,將難于清理甚至損壞模具。停機料比正常干混料具有高的多的耐熱性,可以避免這種情況的發生。停機料還有較多的外潤滑劑,便于流動和清潔機筒及模具,另外添加的填料較多,以利于降低成本。

    (二)、溫度

    1、料筒溫度

    平行雙螺桿工藝設定的一般規律,加料段溫度設定最低,塑化段最高,而排氣段和均化段介于之間。連接段溫度比均化段稍高一點。所有的溫度設置都必須結合配方經過反復試驗加以確定,并且會根據環境溫度的變化而有所調整。甚至同型號不同擠出機之間的差異也會導致料筒溫度設置的變化。也有從加料段向前各段溫度相同或這逐漸下調的設置法。擠出機正常的真空度一般為0.8-1.0MPa。過低的真空度不能徹底抽出水分和會發物,最終制品內可能出現氣泡,型材內表面出現因水汽引起的凹坑;過高的真空度會浪費動力,同時可能將小塊的渣狀物料抽出,甚至堵塞真空泵。

    2、模具溫度

    模具溫度一般高于擠出機料筒,通常在190—210度之間,不超過210度,溫度過高會導致物料降解發黃,過低的溫度會導致物料流動性不好、產品表面光澤差等,各區的溫度根據成型面情況加以調節。

    3、冷卻與定型

    冷卻水溫一般以15-18℃為宜。干定性段真空度一般在-0.5-0.7MPa..對于不同擠出機和不同斷面型材的生產,真空度和冷卻水的流速及水壓要根據現場生產的具體情況而定。

    冷卻水箱的工藝參數同樣包括水溫和真空度。水流速度和壓力要根據水箱長度、型材斷面、牽引速度進行相應調整。一般是第一節將型材全部淹沒,逐漸往后,水位可能下降,但具體情況具體分析。水鄉水質有一定要求,主要是肉眼可見的懸浮物不能太多,否則會在型材表面產生劃痕等。水箱內沉淀物過多時,要定期清理。

    4、牽引

    牽引速度與螺桿速度和加料速度相匹配的,一般來說,牽引速度是擠出速度的1.01-1.10倍。牽引速度于擠出速度之比可以反映出制品的取向程度。牽引越快,制品越薄,產品后期收縮越大;牽引越慢,制品越厚,還可導致擠出的物料堵塞定型模。

    5、熔溫、熔壓與扭矩的關系

    熔溫是物料塑化情況最直接的反應。但是熔溫不一定就反應了原料塑化的真實水平,熔溫不僅受擠出機工藝的影響,還受適配器處工藝的影響。熔壓反應原料的塑化、流動和粘度情況。當熔溫高時往往熔體流動能力加強,熔壓顯示下降;擠出機上的扭矩參數,反映的是原料塑化的早晚和熔體粘度的高低。扭矩是整個料筒內為塑化粉料、半塑化熔體與塑化良好熔體一起作用于螺桿的負荷,扭矩的產生主要來源于正在塑化和已經塑化的熔體。如果物料塑化提前,則扭矩增加。在干混料表觀密度接近的情況下,觀察扭矩的變化可以判斷塑化是提前還是延后工以上料筒前部溫度提高時,原料塑化提前,扭矩會增加。根據實際的熔溫、熔壓、和扭矩的變化,可以確定原料的塑化情況以及工藝是否合理,引導對工藝參數進行調整。

    6、塑化度的確定

    PVC硬質品的塑化度在60%——70%之間為宜,過高或過低的塑化度都會影響制品的物理力學性能和其它性能。判斷加工工藝是否合適,型材塑化度是否理想,最根本的辦法是通過制品的物理力學性能以及其它性能加以驗證。但從結果來驗證,從在一定的局限性,并不利于生產。實際生產中通過以下幾種方法來判斷工藝是否合適,塑化度是否良好,并可及時指導操作人員進行工藝調整。

    (1)、擠出機真空視孔處觀察物料狀態

    如果物料呈粉料狀態或完全疏松的小豆腐渣狀,則物料易受真空吸動,說明前期加料段和塑化段溫度過低,物料塑化欠佳,如果真空孔處物料塑化非常好,完全熔合粘在一起,并緊緊地包覆在螺桿上,說明前期設定塑化溫度太高,物料中地水分和會發物夜不易從致密地熔體中抽出來。如果真空處地物料基本塑化,大致粘成一體,稍顯疏松,有一定光澤并適度包覆在螺桿表面,則說明物料塑化合適,前段工藝設定合理。

    (2)擠出型胚和制品外觀地簡單觀察

    工藝合理,塑化合適地制品,應該表面有光澤,制品內筋與外壁粘結牢固,內外表面平整,切口和制品內外無氣泡等,出口模得型胚軟硬適度,有光澤而光滑。塑化不良則制品表面暗淡無光澤,制品脆,內筋在外壁受力時易斷裂,從擠出口模出來地料胚發硬,發暗,有料胚很生硬不易成型地感覺;而過塑化地制品表面會比正常制品更黃,切割時端口崩渣,制品發脆,從擠出機出來地料胚太軟不易進入定型套,易掉槽掉爪等。通過這些現象在結合實際地工藝參數,就可以判斷工藝時偏高還是偏低。

    PVC型材配方的設計原理

    PVC塑料型材配方主要由PVC樹脂和助劑組成的,其中助劑按功能又分為:熱穩定劑、潤滑劑、加工改性劑、沖擊改性劑、填充劑、耐老化劑、著色劑等。在設計PVC配方之前,首先應了解PVC樹脂和各種助劑的性能。

    1.PVC型材配方的設計原理

    1.1.PVC樹脂選擇和使用

    生產PVC塑料型材的樹脂是聚氯乙烯樹脂(PVC),聚氯乙烯是由氯乙烯單體聚合而成的聚合物,產量僅次于PE,居第二位。

    PVC樹脂由于聚合中的分散劑的不同可分為疏松型(XS)和緊密型(XJ)兩種。疏松型粒徑為0.1~0.2㎜,表面不規則,多孔,呈棉花球狀,易吸收增塑劑,緊密型粒徑為0.1㎜以下,表面規則,實心,呈乒乓球狀,不易吸收增塑劑,目前使用疏松型的較多。PVC又可分為普通級(有毒PVC)和衛生級(無毒PVC)。衛生級要求氯乙烯(VC)含量低于lO×10-6,可用于食品及醫學。合成工藝不同,PVC又可分為懸浮法PVC和乳液法PVC。根據國家標準GB/T5761-93《懸浮法通用型聚氯乙烯樹脂檢驗標準》規定,懸浮法PVC分為PVC-SG1到PVC-SG8八種樹脂,其中數字越小,聚合度越大,分子量也越大,強度越高,但熔融流動越困難,加工也越困難。具體選擇時,做軟制品時,一般使用PVC-SG1、PVC-SG2、PVC-SG3型,需要加入大量增塑劑。例如聚氯乙烯膜使用SG-2樹脂,加入50~80份的增塑劑。而加工硬制品時,一般不加或很少量加入增塑劑,所以用PVC-SG4、PVC-SG5、PVC-SG6、PVC-SG7、PVC-SG8型。如PVC硬管材使用SG-4樹脂、塑料門窗型材使用SG-5樹脂,硬質透明片使用SG-6樹脂、硬質發泡型材使用SG-7、SG-8樹脂。而乳液法PVC糊主要用于人造革、壁紙及地板革和蘸塑制品等。一些PVC樹脂廠家出廠的PVC樹脂按聚合度(聚合度是單元鏈節的個數,聚合度乘以鏈節分子量等于聚合物分子量)分類,如山東齊魯石化總廠生產的PVC樹脂,出廠的產品為SK-700;SK-800;SK-1000;SK-1100;SK-1200等。其SG-5樹脂對應的聚合度為1000~1100。PVC樹脂的物化性能見第四篇。

    PVC粉末為一種白色粉末,密度在1.35~1.45g/㎝3之間,表觀密度在0.4~0.5 g/㎝3。我們把PVC制品視增塑劑含量大小可為軟、硬制品,一般增塑劑含量0~5份為硬制品,5~25份為半硬制品,大于25份為軟制品。

    PVC是一種非結晶、極性的高分子聚合物,軟化溫度和熔融溫度較高,純PVC一般需要在160-210℃時才可塑化加工,由于大分子之間的極性鍵使PVC顯示出硬而脆的性能。另外,PVC分子內含有氯的基團,受熱容易導致PVC脫HCl反應,從而引起PVC降解反應。所以PVC對熱極不穩定,溫度升高,會大大促進PVC脫HCl反應。,當溫度達到12O℃時,純PVC即開始脫HCl反應,從而導致PVC熱降解發生。因此,在加工PVC時必須加入各種助劑對PVC進行加工改性和沖擊改性使之可以加工成為有用的產品。

    PVC樹脂主要用于生產各類薄膜(如日用印花膜、工業包裝膜、農用大棚膜及熱收縮膜等)、各類板、片材(其片材可用于吸塑制品),各類管材(如無毒上水管、建筑穿線管、透明軟管等)、各類異型材(如門、窗、裝飾板),中空吹瓶(用于化妝品及飲料),電纜、各類注塑制品及人造革、地板革、搪塑玩具等。

    1.2穩定劑選擇和使用

    純的PVC樹脂對熱極為敏感,當加熱溫度達到90℃以上時,就會發生輕微的熱分解反應,當溫度升到120℃后分解反應加劇,在150℃,10分鐘,PVC樹脂就由原來的白色逐步變為黃色-紅色-棕色-黑色。PVC樹脂分解過程是由于脫HCL反應引起的一系列連鎖反應,最后導致大分子鏈斷裂。雖然PVC的熱分解機理還不十分成熟,但防止PVC熱分解的熱穩定機理則比較成熟,它是通過如下幾方面來實現熱穩定目的。

    (1)捕捉PVC熱分解產生的HCl,從而防止HCl的催化降解作用。鉛類穩定劑主要按此機理作用,此外還有金屬皂類、有機錫類、亞磷酸脂類及環氧類等。

    (2)置換活潑的烯丙基氯原子。金屬皂類、亞磷酸脂類和有機錫類可按此機理作用。

    (3)與自由基反應,終止自由基的反應。有機錫類和亞磷酸脂按此機理作用。

    (4)與共扼雙鍵加成作用,抑制共扼鏈的增長。有機錫類與環氧類按此機理作用。

    (5)分解過氧化物,減少自由基數目。有機錫和亞磷酸脂按此機理作用。

    (6)鈍化有催化脫HCl作用的金屬離子。

    同一種穩定劑可按幾種不同的機理實現熱穩定目的。

    常用的主穩定劑品種:

    1.2.1.鉛鹽類  

    鉛鹽類是PVC最常用的熱穩定劑,也是十分有效的熱穩定劑,其用量可占PVC熱穩定劑的70%以上。

    鉛鹽類穩定劑的優點:熱穩定性優良,具有長期熱穩定性,電氣絕緣性能優良,耐候性好,價格低。

    鉛鹽類穩定劑的缺點:分散性差、毒性大、有初期著色性,難以得到透明制品 ,也難以得到鮮明色彩的制品 ,缺乏潤滑性,易產生硫污染。

    常用的鉛鹽類穩定劑有:

    ⑴三鹽基硫酸鉛

    分子式為3PbO.PbSO.H2O,代號為TLS,簡稱三鹽,白色粉末,密度6.4g/cm3。三鹽基硫酸鉛是最常用的穩定劑品種,一般與二鹽亞磷酸鉛一起并用,因無潤滑性而需配入潤滑劑。主要用于PVC硬質不透明制品中,用量一般2~7份。

    ⑵二鹽基亞磷酸鉛

    分子式為2PbO.PbHPO3.H2O,代號為DL,簡稱二鹽,白色粉末,密度為6.1g/cm3。二鹽基亞磷酸鉛的熱穩定性稍低于三鹽基硫酸鉛,但耐候性能好于三鹽基硫酸鉛。二鹽基亞磷酸鉛常與三鹽基硫酸鉛并用,用量一般為三鹽基硫酸鉛的1/2。

    ⑶二鹽基硬脂酸鉛

    代號為DLS,不如三鹽基硫酸鉛、二鹽基亞磷酸鉛常用,具有潤滑性。常與三鹽基硫酸鉛、二鹽基亞磷酸鉛并用,用量為0.5~1.5份 。

    1.2.2.金屬皂類

    這是用量僅次于鉛鹽的第二大類主穩定劑,其熱穩定性雖不如鉛鹽類,但兼有潤滑性。金屬皂類可以是脂肪酸(月桂酸、硬脂酸、環烷酸等)的金屬(鉛、鋇、鎘、鋅、鈣等)鹽,其中以硬脂酸鹽最為常用,其活潑性大小順序為:Zn鹽?Cd鹽?Pb鹽?Ca鹽?Ba鹽。金屬皂類一般不單獨使用,常常為金屬皂類之間或與鉛鹽及有機錫等并用。除Gd、Pb外都無毒,除Pb、Ca外都透明,無硫化污染,因而廣泛用于軟質PVC中,如無毒類、透明類制品等。

    常用的金屬鹽類穩定劑有:

    ⑴.硬脂酸鋅(ZnSt),無毒且透明,用量大后,易引起“鋅燒”制品變黑,常與Ba、Ca皂并用。

    ⑵.硬脂酸鎘(CdSt),為一重要的透明穩定劑品種,毒性較大,不耐硫化污染,抑制初期變色能力大,常與Ba皂并用。

    ⑶.硬脂酸鉛  (PbSt),熱穩定性好,可兼做潤滑劑。缺點為易析出,透明差,有毒且硫化污染嚴重,常與Ba、Cd皂并用。

    ⑷.硬脂酸鈣  (CaSt),加工性能好,熱穩定能力較低,無硫化污染,無毒,常與Zn皂并用。

    ⑸.硬脂酸鋇  (BaSt),無毒,長期熱穩定性好,抗硫化污染,透明,常與Pb、Ca皂并用。

    復合品種常用的有:Ca/Zn(無毒、透明)、Ba/Zn(無毒、透明)、Ba/Cd (有毒、透明)及Ba/Cd/Zn。

    1.2.3.有機錫類

    有機錫類為熱穩定劑中最有效的,在透明和無毒制品中應用最廣泛的一類,其突出優點為:熱穩定性好,透明性好,大多數無毒。缺點為價格高,無潤滑性。

    有機錫類大部分為液體,只有少數為固體??梢詥为毷褂?,也常與金屬皂類并用。                                

    有機錫類熱穩定劑主要包括含硫有機錫和有機錫羧酸鹽兩類。

    ⑴含硫有機錫類:

    主要為硫醇有機錫和有機錫硫化物類穩定劑與Pb、Cd皂并用會產生硫污。含硫有機錫類透明性好。主要品種有:

    ①.二巰基乙酸異辛酯二正辛基錫  (DOTTG),外觀為淡黃色液體,熱穩定性及透明性極好,無毒,加入量低于2份。

    ②.二甲基二巰基乙酸異辛酯錫  (DMTTG),外觀為淡黃澄清液體,為無毒、高效、透明穩定劑,常用于扭結膜及透明膜中。

    ⑵有機錫羧酸鹽:

    這種穩定劑的穩定性不如含硫有機錫,但無硫污染,主要包括脂肪酸錫鹽和馬來酸錫鹽。主要品種有:

    ①.二月桂酸二正丁基錫(DBTL) 淡黃色液體或半固體,潤滑性優良,透明性好,但有毒,常與Cd皂并用,用量1~2份;與馬來酸錫及硫醇錫并用,用量0.5~1份。

    ②.二月桂酸二正辛基錫(DOTL),有毒且價高,潤滑性優良,常用于 硬PVC中,用量小于1.5份。

    ③.馬來酸二正丁基錫(DBTM),白色粉末,有毒,無潤滑性,常與月桂酸錫并用,不可與金屬皂類并用 于透明制品中。

    1.2.4.有機銻類

    這是一種新型PVC熱穩定劑,它具有優秀的初期色相和色相保持性,尤其是在低用量時,熱穩定性優于有機錫類,特別適于用雙螺桿擠出機的PVC配方使用。有機銻類主要包括硫醇銻鹽類、巰基乙酸酯硫醇銻類、巰基羧酸酯銻類及羧酸酯銻類等,國內的銻穩定劑主要以三巰基乙酸異辛酯銻(ST)和以ST為主要成分的復合穩定劑STH-I和STH-Ⅱ兩種為主。五硫醇銻為透明液體,可用作透明片、薄膜、透明粒料的熱穩定劑。STH-I可以代替京錫C-l02,可抑制PVC的初期著色,熱穩定性好,制品透明,顏色鮮艷,STH-Ⅱ無毒,主要用于PVC水管等。

    1.2.5.稀土穩定劑

    稀土穩定劑是由我國開發的獨特穩定劑,是一種新型熱穩定劑。稀土熱穩定劑的選材多為稀土氧化物和稀土氯化物為主,其氧化和氯化物多為鑭、鈰、鐠、釹等輕稀土元素的單一體或混合體。

    稀土元素有著相似且異?;顫姷幕瘜W性質,有著眾多的軌道可作為中心離子接受配位體的孤對電子,同時稀土金屬離子有較大的離子半徑,與無機或有機配位體主要通過靜電引力形成離子配鍵,作為絡合物的中心原子,常以d2SP3、d4dp3、f3d5sp3等多種雜化形式形成配位數為6~12的絡合物。

    稀土元素優良的力學性能及其分組原理都與稀土元素的幾何性質有關,因為原子和離子的半徑是決定晶體的構型、硬度、密度和熔點等物理性質的重要因素,在常溫、常壓條件下,稀土金屬有四種晶體結構,其中鑭、鐠、釹、呈雙六方結構,而鈰呈立方密集(面心)結構,當溫度、壓力變化時,多數稀土金屬發生晶型轉變。由于鑭系收縮,鑭系元素的原子半徑、原子體積隨原子序數增加而減小,密度隨原子序數增加而增加,但鈰與鑭、鐠、釹相比,有異?,F象。

    在鑭、鈰、鐠、釹中,化學性質鑭是最活潑的,但三價鑭與Cl只能生成RECl正絡合物,而且此絡合物不穩定,而鈰、鐠這些高價的稀土離子與Cl生成絡合物的能力比三價的鑭要強,它們與Cl配體能生成穩定的負絡離子,因此,在稀土熱穩定劑的選材上要綜合鑭、鈰、鐠、釹其各自優點,在不同的應用范圍,用其不同的形態,高純單一體、混合體或其合理的搭配。

    稀土離子是典型的硬陽離子,即是不易極化變形的離子,它們與金屬硬堿的配位原子,如氧的絡合能力很強,稀土化合物對CaCO3的偶聯作用,由于稀土離子和PVC鏈的氯離子之間存在強配位相互作用,有利于剪切力的傳遞從而使稀土化合物能有效地加速PVC的凝膠化,即起到了促進PVC塑化的效果,部分起到了加工助劑ACR的作用。同時,稀土金屬離子與CPE中的Cl配位,協同效應使CPE更加發揮其增韌改性的作用。這些都是稀土金屬所擁有的優秀性能,但其效能的發揮充分與否、平衡與否等,與稀土復合物中的復配助劑有著相當大的關系,復合物中的潤滑體系,加工改性體系都至關重要,因此在好的選材基礎之上,復配工藝的好壞直接影響著稀土多功能復合穩定劑的效能。一種性能優良的稀土穩定劑應具有以下功能:

    ⑴.優異的熱穩定性能

    不論是靜態熱穩定性還是動態熱穩定性,稀土穩定劑的熱穩定性與京錫8831相當,好于鉛鹽及金屬皂類 ,是鉛鹽的三倍及Ba/Zn復合穩定劑的4倍。它可以復配成為無毒 、透明的,它可以部分代替有機錫類穩定劑而廣泛應用。稀土穩定劑的作用機理為捕捉HCl和置換烯丙基氯原子,與環氧類的輔助穩定劑具有較好的協同作用。

    ⑵.偶聯作用

    稀土穩定劑具有優良的偶聯作用,與鉛鹽相比,它與PVC有很好的相容作用,而且它對于PVC-CaCO3體系有較好的偶聯作用,有利于PVC塑料門窗異型材強度的提高。用稀土穩定劑加工的PVC型材的焊角強度比鉛鹽穩定劑的PVC型材焊角強度要高,原料價格也高一些。

    ⑶.增韌作用

    稀土穩定劑與PVC樹脂和增韌劑CPE的良好的相容性以及與CaCO3的偶聯作用,使PVC樹脂在加工中塑化均勻,塑化溫度低,生產的型材具有較好的耐沖擊性能。

    稀土穩定劑無潤滑作用,應與潤滑劑一起加入,目前我國生產的稀土復合穩定劑是將稀土、熱穩定劑和潤滑劑復配而成的,加入量一般為4-6份。

    1.2.6.復合鉛鹽穩定劑

    鉛鹽穩定劑價格低廉,熱穩定性好,一直為廣泛使用,但鉛鹽的粉末細小,配料和混合中,鉛鹽的粉末造成的粉塵被人吸入是人體鉛中毒的主要原因。七十年代初期,在傳統的三鹽、二鹽、硬鹽等熱穩定劑的基礎上,研究出一種新型的復合鉛鹽熱穩定劑。這種復合助劑采用了共生反應技術將三鹽、二鹽和金屬皂在反應體系內以初生態的晶粒尺寸和各種潤滑劑進行混合,以保證熱穩定劑在PVC體系中的充分分散,同時由于與潤滑劑共熔融形成顆粒狀,也避免因鉛粉塵造成的中毒。復合鉛鹽穩定劑包容了加工所需要的熱穩定劑組份和潤滑劑組份,被稱作為全包裝熱穩定劑。它具有以下的優點:

    ⑴.復合熱穩定劑的各種組份在其生產過程中得到了充分均勻的混合,大大改善了與樹脂混合時的分散均勻性。

    ⑵.配方混合時,簡化了計量次數,減少了計量差錯的概率及由此所帶來的損失。

    ⑶.簡便了輔料的供應和貯備,有利于生產質量的管理。

    ⑷.提供了無塵生產產品的可能性,改善了生產條件.

    總之,復合熱穩定劑有利于規模生產,為鉛鹽熱穩定劑的發展提供了新的方向.復合鉛鹽穩定劑一個重要指標是鉛的含量,目前所生產的復合鉛鹽穩定劑含鉛量從20%~60%;在PVC塑料門窗型材生產上的用量為3.5~6份。表2-1-2是一些PVC型材生產用的復合鉛鹽穩定劑的牌號和用量。

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