【集萃網觀察】80年代北京塑料研究所確立了以AC發(fā)泡劑作為PVC人造革的泡沫發(fā)泡劑且合理選用PVC穩(wěn)定劑兼任AC發(fā)泡劑的活化助劑的基本理論，一直指導著PVC泡沫人造革的生產。盡管PVC人造革表面處理的方法和花樣不斷變化，但20多年來，PVC泡沫人造革發(fā)泡率不夠或泡孔質量不穩(wěn)定的問題一直困擾著PVC人造革行業(yè)的發(fā)展，再加上這幾年人們環(huán)保意識的增強，公眾對傳統(tǒng)的PVC穩(wěn)定劑中的重金屬問題十分關注。歐盟委員會明確提出自2006年起，歐洲市場的PVC制品不能含有重金屬，必須使用環(huán)保型的穩(wěn)定劑。我們國家雖然沒有對PVC人造革中的重金屬穩(wěn)定劑使用提出限制要求，但一些大城市(如：北京、上海等)已經對部分用途的管材、型材提出限制要求，明確提出上水管道不能使用含有鉛鹽的PVC塑料管材。PVC人造革應用非常廣泛，每年我國有大量的PVC人造革出口歐盟等發(fā)達國家。生產壓延型PVC發(fā)泡人造革的企業(yè)對環(huán)保型穩(wěn)定劑的需求量亦愈來愈大。 現在世界上公認可用于PVC無毒配方的熱穩(wěn)定劑，主要是有機錫和復合鈣/鋅類。而我們這里所談的環(huán)保穩(wěn)定劑其主要成份則為Ca、Mg、Zn、K、Al等。這種穩(wěn)定劑在國內有不少企業(yè)都在生產和研發(fā)，但如何把環(huán)保穩(wěn)定劑和發(fā)泡結合起來，更好的應用到人造革發(fā)泡當中去，且提高產品質量、降低生產成本。這樣的生產企業(yè)在我國可以說是個空白。幾年來，我公司研究人員宋忠強等經過多年的努力，通過與全國塑料信息中心、北京化工大學等單位的專家聯(lián)合攻關，針對壓延法PVC發(fā)泡革的生產工藝，研發(fā)出了環(huán)保型PVC人造革發(fā)泡穩(wěn)定劑，申請了國家專利，填補了國內這項空白。
環(huán)保型PVC人造革發(fā)泡穩(wěn)定劑的作用機理 一般來講PVC熔體發(fā)泡和以下幾個因素有關： 1、和溫度有關，發(fā)泡劑分解時溫度高發(fā)氣量愈大。 2、和AC穩(wěn)定劑中對AC有活化作用成份的用量有關。 3、和PVC熔體的粘度有關，且AC分解不是瞬間完成而是有一個漸進過程。 從PVC穩(wěn)定劑對AC的活化作用、穩(wěn)定劑在PVC中的分散問題、AC發(fā)泡劑的分解、PVC泡沫人造革的發(fā)泡過程中，我們可以概括出PVC泡沫發(fā)泡機理：在一定溫度下PVC料中的金屬離子獲得足夠的能量，同發(fā)泡劑顆粒上的若干分子發(fā)生碰撞，使其活化而分解產生氣體，如果這時PVC料沒有形成均相熔體，氣體就會從PVC料的空隙中逃逸揮發(fā)到空氣中，如果PVC料形成均相熔體，那么氣體就會封閉在AC顆粒表面附近形成氣泡核，這時能不能使PVC料發(fā)泡主要取決于PVC熔體粘度和發(fā)泡劑發(fā)氣量的匹配，PVC熔體粘度受溫度影響較大，發(fā)泡劑發(fā)氣量的大小同活化溫度和自身活化機理有關，拋開自身因素，發(fā)泡劑發(fā)氣量的大小受活化溫度影響，源自于作為活化劑的穩(wěn)定劑。
PVC熔體粘度取決于PVC熔體溫度，而熔體溫度的大小取決于對穩(wěn)定劑的選擇，一般講：PVC熔體溫度逐步升高，粘度降低；反之，粘度增大。 就發(fā)泡劑的發(fā)氣量與熔體粘度的關系來講，當PVC熔體粘度過大時，盡管氣泡核內AC不斷分解，氣壓不斷增加，但因氣泡核內氣體膨脹力小于PVC熔體張力，氣泡就不易成長，從而導致人造革產品發(fā)泡倍率低，發(fā)泡效果不好。 如PVC熔體溫度逐步升高，粘度下降，AC分解加快，氣壓增加；當氣泡內氣壓大于PVC熔體張力時，氣泡就會增大；當氣壓等于PVC熔體張力時，氣泡就會維持其大小不變，直至PVC熔體冷卻定型。如果PVC熔體粘度過低，而AC發(fā)氣量過大時，會使氣泡孔增長加大，當泡壁太薄時PVC熔體薄膜張力太小，容易發(fā)生泡孔破裂出現塌泡和穿泡現象。 因此，選擇合適的穩(wěn)定劑使其作用于AC發(fā)泡劑以及利用其在PVC塑料中的分散性，找到AC的發(fā)氣氣壓與PVC熔體張力的平衡點，在人造革生產中尤其顯的重要�；诖�，我公司科研人員宋忠強在我國塑料行業(yè)專家、教授的指導下，從環(huán)保角度出發(fā)，經過反復的大量實驗，以Ca、K、Mg、Zn、Al改性樹脂、偶聯(lián)劑、潤滑劑、阻燃劑、鰲合劑等為原料復合出了RF系列穩(wěn)定劑即環(huán)保發(fā)泡系列穩(wěn)定劑。
RF系列穩(wěn)定劑在人造革生產中的突出功效 1、普通穩(wěn)定劑對AC分解是一個漸進分解過程。在泡穩(wěn)階段，其發(fā)泡隨溫度變化而變化，即使當PVC料出烘箱之后，其發(fā)泡也不會馬上降下來，發(fā)泡劑分解仍會維持一段時間，從而造成發(fā)泡溫度不易掌握，稍微不慎生產出的人造革產品表面即凸凹不平，出現針孔冷斑，甚至穿孔現象。RF穩(wěn)定劑則不同，它在發(fā)泡階段即可一次性把AC分解，使產品發(fā)泡一次完成，不再隨溫度變化而變化，生產出來的產品表面平整，且泡孔均勻細密。 2、溫度的可調整范圍寬。在160o--230o范圍內，可根據不同產品的要求調整出不同的發(fā)泡溫度點，且一次成型，不再隨溫度變化而變化。 3、對AC的活化作用增強，在高溫160o--230o條件下，使AC在盡可能的情況下充分發(fā)泡，且氣體吸咐在物料中，節(jié)約了AC用量，降低了生產成本。 4、對顏色的穩(wěn)定性較好，由于AC能較大成度上活化分解，從而降低了因AC分解不充分引起的色差，增強了顏色的穩(wěn)定性。
RF發(fā)泡穩(wěn)定劑在再生PVC中的應用 1、RF型PVC專用發(fā)泡穩(wěn)定劑克服了原料型號不同(PVC1--6型再生料)、軟硬不一、熔體流動速率和回收次數不同，在壓延薄膜生產中引起的塑化不充分，薄厚不均勻，易拉氣孔以及再生料中所含Ba、有機錫、稀土穩(wěn)定劑量大導致的泡孔壁厚，發(fā)泡倍率低，加工溫度高，最終造成材料浪費；再生料中三鹽、二鹽、Pb、Zn含量較大，易形成的大泡孔，造成穿孔，表面質量差；表面后處理材料用量大、比重大，造成產量低、成本高等缺點。 2、克服了再生PVC回收料［多數是以丁脂(DBP)類增塑劑為主，閃點低(170oC--180oC)］壓延成發(fā)泡薄膜進入烘箱在高溫快速發(fā)泡時，致使部分低熔點助劑、DBP的揮發(fā)，造成產品手感差、僵硬，冷卻后收縮(厚度不夠)等缺點。 RF系列PVC人造革發(fā)泡穩(wěn)定劑的效益分析 A：在高發(fā)泡制品(地板革、車用革、厚制品發(fā)泡革，發(fā)泡倍率在3--6倍)中，采用RF--H可減少原薄膜厚度的5--15%，發(fā)泡后仍達到原定厚度。一條生產線每天節(jié)約2--3T原料。節(jié)約0.8萬--1萬元。(最好用在底層、中間層；注意強度)。 B：采用快速發(fā)泡時，加快烘箱速度5--10米/分。一條生產線每天多產2000米--3000米，節(jié)約0.1萬--0.2萬元。(滿足顧客及時需要)。 C：在中低發(fā)泡倍率制品(沙發(fā)革、箱包革、鞋革，發(fā)泡倍率在1--3倍)中，采用RF--M發(fā)泡穩(wěn)定劑可減去AC0.5--1份，DOP2--5份。一條生產線每天節(jié)約0.3萬--0.5萬元。 D：在中低檔產品中多加一份RF--L可補充5--10份鈣仍可保持原強度。一條線每天節(jié)約0.3萬--0.5萬元。 E：在出口和高檔環(huán)保產品中采用RF--KCZ，每米可增加0.1--0.5萬元利潤。一條生產線每天增加利潤0.3--0.5萬元。RF--KCZ比同類價格低2000元--5000元，其利潤增加與RF--L基本相同。 部分使用和試用RF穩(wěn)定劑廠家信息反饋 我們公司(江陰華新塑料有限公司)使用鑫鈺科技有限公司生產的PVC環(huán)保發(fā)泡穩(wěn)定劑，給我公司帶來了較大利潤。一條生產線普通發(fā)泡革增加收入7200元、高檔革12000元。在宋工的指導下我公司技術人員學到了新的知識，由一個很難的問題很捷徑地就掌握了怎樣調整加工溫度、RF添加量、AC的節(jié)約用量、發(fā)泡倍率的調整、烘箱的溫度調節(jié)等。改變了我們共認為多年的經驗：在小實驗中調配發(fā)泡來決定在烘箱發(fā)泡的時間和速度生產的。我公司的穩(wěn)定劑在生產中如果加上5--10度發(fā)泡就會出現大孔、針孔、串孔的現象造成表面質量差，后處理漿料用量大等弊病。 在我公司的穩(wěn)定劑與RF穩(wěn)定劑對比中，RF有很大的突出效果(在烘箱240度的高溫下RF發(fā)泡極其穩(wěn)定，泡孔均勻細密、表面光亮平整、不收縮)是出乎常理的效果。AC一項節(jié)約用量1/3，后處理也相應減少了漿料用量和復涂次數。難以解決的黑色發(fā)泡質量也超過了質量標準。 我們公司(江陰市周莊橡塑廠)使用鑫鈺科技有限公司生產的PVC環(huán)保發(fā)泡穩(wěn)定劑，給我公司帶來較大利潤，在市場有了立足之地。 在我公司的穩(wěn)定劑與RF穩(wěn)定對比中，RF有很大的突出效果(在烘箱230-240度的高溫下RF發(fā)泡極其穩(wěn)定，一次就可達到發(fā)泡倍率，泡孔均勻細密、表面光亮平整、不收縮)等特殊效果。由于表面特別好，壓細淺花紋清晰；在有面層的中發(fā)泡人造革產品中就少覆1/5的面層厚度、在有面層的低發(fā)泡人造革產品中可以少覆膜或不覆膜，就此一項即可增加利潤上萬元。AC一項節(jié)約1/3-1/5。后處理也相應減少了漿料用量與復涂次數，難以解決的黑色發(fā)泡差也超過了我廠質量標準。 來源: 印染在線 作者：宋忠強 河南鑫鈺有限公司
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