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    【集萃網(wǎng)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(dǎo)著PVC泡沫人造革的生產(chǎn)。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(zhì)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(shí)的增強(qiáng)，公眾對(duì)傳統(tǒng)的PVC穩(wěn)定劑中的重金屬問題十分關(guān)注。歐盟委員會(huì)明確提出自2006年起，歐洲市場(chǎng)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(guó)家雖然沒有對(duì)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(jīng)對(duì)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(yīng)用非常廣泛，每年我國(guó)有大量的PVC人造革出口歐盟等發(fā)達(dá)國(guó)家。生產(chǎn)壓延型PVC發(fā)泡人造革的企業(yè)對(duì)環(huán)保型穩(wěn)定劑的需求量亦愈來愈大。

    現(xiàn)在世界上公認(rèn)可用于PVC無毒配方的熱穩(wěn)定劑，主要是有機(jī)錫和復(fù)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(guó)內(nèi)有不少企業(yè)都在生產(chǎn)和研發(fā)，但如何把環(huán)保穩(wěn)定劑和發(fā)泡結(jié)合起來，更好的應(yīng)用到人造革發(fā)泡當(dāng)中去，且提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本。這樣的生產(chǎn)企業(yè)在我國(guó)可以說是個(gè)空白。幾年來，我公司研究人員宋忠強(qiáng)等經(jīng)過多年的努力，通過與全國(guó)塑料信息中心、北京化工大學(xué)等單位的專家聯(lián)合攻關(guān)，針對(duì)壓延法PVC發(fā)泡革的生產(chǎn)工藝，研發(fā)出了環(huán)保型PVC人造革發(fā)泡穩(wěn)定劑，申請(qǐng)了國(guó)家專利，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)這項(xiàng)空白。

環(huán)保型PVC人造革發(fā)泡穩(wěn)定劑的作用機(jī)理

    一般來講PVC熔體發(fā)泡和以下幾個(gè)因素有關(guān)：

    1、和溫度有關(guān)，發(fā)泡劑分解時(shí)溫度高發(fā)氣量愈大。

    2、和AC穩(wěn)定劑中對(duì)AC有活化作用成份的用量有關(guān)。

    3、和PVC熔體的粘度有關(guān)，且AC分解不是瞬間完成而是有一個(gè)漸進(jìn)過程。

    從PVC穩(wěn)定劑對(duì)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(jī)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(chǎn)生氣體，如果這時(shí)PVC料沒有形成均相熔體，氣體就會(huì)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(huì)封閉在AC顆粒表面附近形成氣泡核，這時(shí)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(jī)理有關(guān)，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(duì)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(guān)系來講，當(dāng)PVC熔體粘度過大時(shí)，盡管氣泡核內(nèi)AC不斷分解，氣壓不斷增加，但因氣泡核內(nèi)氣體膨脹力小于PVC熔體張力，氣泡就不易成長(zhǎng)，從而導(dǎo)致人造革產(chǎn)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(dāng)氣泡內(nèi)氣壓大于PVC熔體張力時(shí)，氣泡就會(huì)增大；當(dāng)氣壓等于PVC熔體張力時(shí)，氣泡就會(huì)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(shí)，會(huì)使氣泡孔增長(zhǎng)加大，當(dāng)泡壁太薄時(shí)PVC熔體薄膜張力太小，容易發(fā)生泡孔破裂出現(xiàn)塌泡和穿泡現(xiàn)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(diǎn)，在人造革生產(chǎn)中尤其顯的重要�；�于此，我公司科研人員宋忠強(qiáng)在我國(guó)塑料行業(yè)專家、教授的指導(dǎo)下，從環(huán)保角度出發(fā)，經(jīng)過反復(fù)的大量實(shí)驗(yàn)，以Ca、K、Mg、Zn、Al改性樹脂、偶聯(lián)劑、潤(rùn)滑劑、阻燃劑、鰲合劑等為原料復(fù)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(chǎn)中的突出功效

    1、普通穩(wěn)定劑對(duì)AC分解是一個(gè)漸進(jìn)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(dāng)PVC料出烘箱之后，其發(fā)泡也不會(huì)馬上降下來，發(fā)泡劑分解仍會(huì)維持一段時(shí)間，從而造成發(fā)泡溫度不易掌握，稍微不慎生產(chǎn)出的人造革產(chǎn)品表面即凸凹不平，出現(xiàn)針孔冷斑，甚至穿孔現(xiàn)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(chǎn)品發(fā)泡一次完成，不再隨溫度變化而變化，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品表面平整，且泡孔均勻細(xì)密。

    2、溫度的可調(diào)整范圍寬。在160o--230o范圍內(nèi)，可根據(jù)不同產(chǎn)品的要求調(diào)整出不同的發(fā)泡溫度點(diǎn)，且一次成型，不再隨溫度變化而變化。

    3、對(duì)AC的活化作用增強(qiáng)，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(chǎn)成本。

    4、對(duì)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(qiáng)了顏色的穩(wěn)定性。

    RF發(fā)泡穩(wěn)定劑在再生PVC中的應(yīng)用

    1、RF型PVC專用發(fā)泡穩(wěn)定劑克服了原料型號(hào)不同(PVC1--6型再生料)、軟硬不一、熔體流動(dòng)速率和回收次數(shù)不同，在壓延薄膜生產(chǎn)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(jī)錫、稀土穩(wěn)定劑量大導(dǎo)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(fèi)；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(zhì)量差；表面后處理材料用量大、比重大，造成產(chǎn)量低、成本高等缺點(diǎn)。

    2、克服了再生PVC回收料［多數(shù)是以丁脂(DBP)類增塑劑為主，閃點(diǎn)低(170oC--180oC)］壓延成發(fā)泡薄膜進(jìn)入烘箱在高溫快速發(fā)泡時(shí)，致使部分低熔點(diǎn)助劑、DBP的揮發(fā)，造成產(chǎn)品手感差、僵硬，冷卻后收縮(厚度不夠)等缺點(diǎn)。