新型PVC环保稳定剂在人造革发泡中的应用_印花胶浆_印花技术

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新型PVC环保稳定剂在人造革发泡中的应用

集萃印花网 2009-10-24

【集萃网观察】80年代北京塑料研究所确立了以AC发泡剂作为PVC人造革的泡沫发泡剂且合理选用PVC稳定剂兼任AC发泡剂的活化助剂的基本理论，一直指导着PVC泡沫人造革的生产。尽管PVC人造革表面处理的方法和花样不断变化，但20多年来，PVC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PVC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PVC稳定剂中的重金属问题十分关注。欧盟委员会明确提出自2006年起，欧洲市场的PVC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PVC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、上海等)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PVC塑料管材。PVC人造革应用非常广泛，每年我国有大量的PVC人造革出口欧盟等发达国家。生产压延型PVC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PVC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Ca、Mg、Zn、K、Al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PVC发泡革的生产工艺，研发出了环保型PVC人造革发泡稳定剂，申请了国家专利，填补了国内这项空白。

环保型PVC人造革发泡稳定剂的作用机理

一般来讲PVC熔体发泡和以下几个因素有关：

1、和温度有关，发泡剂分解时温度高发气量愈大。

2、和AC稳定剂中对AC有活化作用成份的用量有关。

3、和PVC熔体的粘度有关，且AC分解不是瞬间完成而是有一个渐进过程。

从PVC稳定剂对AC的活化作用、稳定剂在PVC中的分散问题、AC发泡剂的分解、PVC泡沫人造革的发泡过程中，我们可以概括出PVC泡沫发泡机理：在一定温度下PVC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，如果这时PVC料没有形成均相熔体，气体就会从PVC料的空隙中逃逸挥发到空气中，如果PVC料形成均相熔体，那么气体就会封闭在AC颗粒表面附近形成气泡核，这时能不能使PVC料发泡主要取决于PVC熔体粘度和发泡剂发气量的匹配，PVC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。

PVC熔体粘度取决于PVC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：PVC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PVC熔体粘度过大时，尽管气泡核内AC不断分解，气压不断增加，但因气泡核内气体膨胀力小于PVC熔体张力，气泡就不易成长，从而导致人造革产品发泡倍率低，发泡效果不好。

如PVC熔体温度逐步升高，粘度下降，AC分解加快，气压增加；当气泡内气压大于PVC熔体张力时，气泡就会增大；当气压等于PVC熔体张力时，气泡就会维持其大小不变，直至PVC熔体冷却定型。如果PVC熔体粘度过低，而AC发气量过大时，会使气泡孔增长加大，当泡壁太薄时PVC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AC发泡剂以及利用其在PVC塑料中的分散性，找到AC的发气气压与PVC熔体张力的平衡点，在人造革生产中尤其显的重要。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Ca、K、Mg、Zn、Al改性树脂、偶联剂、润滑剂、阻燃剂、鳌合剂等为原料复合出了RF系列稳定剂即环保发泡系列稳定剂。

RF系列稳定剂在人造革生产中的突出功效

1、普通稳定剂对AC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PVC料出烘箱之后，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造革产品表面即凸凹不平，出现针孔冷斑，甚至穿孔现象。RF稳定剂则不同，它在发泡阶段即可一次性把AC分解，使产品发泡一次完成，不再随温度变化而变化，生产出来的产品表面平整，且泡孔均匀细密。

2、温度的可调整范围宽。在160o--230o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。

3、对AC的活化作用增强，在高温160o--230o条件下，使AC在尽可能的情况下充分发泡，且气体吸咐在物料中，节约了AC用量，降低了生产成本。

4、对颜色的稳定性较好，由于AC能较大成度上活化分解，从而降低了因AC分解不充分引起的色差，增强了颜色的稳定性。

RF发泡稳定剂在再生PVC中的应用

1、RF型PVC专用发泡稳定剂克服了原料型号不同(PVC1--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，薄厚不均匀，易拉气孔以及再生料中所含Ba、有机锡、稀土稳定剂量大导致的泡孔壁厚，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、Pb、Zn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。

2、克服了再生PVC回收料［多数是以丁脂(DBP)类增塑剂为主，闪点低(170oC--180oC)］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、DBP的挥发，造成产品手感差、僵硬，冷却后收缩(厚度不够)等缺点。

RF系列PVC人造革发泡稳定剂的效益分析

A：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RF--H可减少原薄膜厚度的5--15%，发泡后仍达到原定厚度。一条生产线每天节约2--3T原料。节约0.8万--1万元。(最好用在底层、中间层；注意强度)。

B：采用快速发泡时，加快烘箱速度5--10米/分。一条生产线每天多产2000米--3000米，节约0.1万--0.2万元。(满足顾客及时需要)。

C：在中低发泡倍率制品(沙发革、箱包革、鞋革，发泡倍率在1--3倍)中，采用RF--M发泡稳定剂可减去AC0.5--1份，DOP2--5份。一条生产线每天节约0.3万--0.5万元。

D：在中低档产品中多加一份RF--L可补充5--10份钙仍可保持原强度。一条线每天节约0.3万--0.5万元。

E：在出口和高档环保产品中采用RF--KCZ，每米可增加0.1--0.5万元利润。一条生产线每天增加利润0.3--0.5万元。RF--KCZ比同类价格低2000元--5000元，其利润增加与RF--L基本相同。

部分使用和试用RF稳定剂厂家信息反馈

我们公司(江阴华新塑料有限公司)使用鑫鈺科技有限公司生产的PVC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7200元、高档革12000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、RF添加量、AC的节约用量、发泡倍率的调整、烘箱的温度调节等。改变了我们共认为多年的经验：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--10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RF稳定剂对比中，RF有很大的突出效果(在烘箱240度的高温下RF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。AC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)使用鑫鈺科技有限公司生产的PVC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RF稳定对比中，RF有很大的突出效果(在烘箱230-240度的高温下RF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、在有面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。AC一项节约1/3-1/5。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。

来源: 印染在线作者：宋忠强河南鑫鈺有限公司

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