【解讀】型材專用鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑詳解
在歐洲,鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑率先被應(yīng)用于型材的加工,目前已得到了廣泛應(yīng)用。業(yè)內(nèi)起步較晚,目前業(yè)內(nèi)已經(jīng)有不少企業(yè)開始生產(chǎn)型材專用鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑,但配方技術(shù)上尚不成熟。加工過程易發(fā)生黃變,白度不夠,耐光性欠佳是業(yè)內(nèi)不少鈣鋅熱穩(wěn)定劑的弊病。型材由于斷面復(fù)雜,熔體壓力相對較大,流動性要求較高,這就要求配料有良好的潤滑性能,并保持潤滑平衡;同時也要求配方具有優(yōu)良的初期色澤和色澤保持性。作為戶外使用的門窗型材,還須具有高度的耐候性。因此,除鈣、鋅皂類外,門窗型材專用鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑還需含能抑制初期著色的輔助熱穩(wěn)定劑、能通過優(yōu)良潤滑性能的內(nèi)、外潤滑劑和能夠在提高熱穩(wěn)定性的同時提供必需耐候性的輔助熱穩(wěn)定劑,必要時還需含有一定量的光穩(wěn)定劑。
代表性品種及其性能
(1) 5096型材用固體鈣-鋅熱穩(wěn)定劑性能特點(diǎn):①不含有毒重金屬,、環(huán)保;②抑制初期著色效果和長期穩(wěn)定效能優(yōu)良;③可提高擠出速率,增強(qiáng)熔體強(qiáng)度,制品焊接性能和抗沖擊強(qiáng)度優(yōu)良;④兼具光穩(wěn)定化作用,耐硫化污染,可提高制品的戶外使用效果;⑤具有特有偶聯(lián)作用,可優(yōu)化填充劑的分散性,增進(jìn)與樹脂的包裹。
(2)517型材專用固體鈣-鋅熱穩(wěn)定劑性能特點(diǎn):①產(chǎn)品已通過SGS檢驗(yàn)認(rèn)證,環(huán)保方面能滿足ROHS指令要求,滿足國標(biāo)對上水管的衛(wèi)生要求;②抑制初期著色效果優(yōu)良,耐硫化污染;③具有良好的潤滑性和特有偶聯(lián)作用,可賦予填充劑良好的分散性,增進(jìn)與樹脂的包裹,提高制品性能,減少機(jī)械磨損,延長設(shè)備的使用壽命;④可賦予PVC混合料良好的均勻塑化及高速熔融流動性,使制品表面光滑,增強(qiáng)制品機(jī)械性能。
應(yīng)用中應(yīng)注意的有關(guān)事項(xiàng)
隨著世界環(huán)保進(jìn)程的推進(jìn),歐美國家已開始逐步在型材加工中減少鉛鹽熱穩(wěn)定劑的使用,鈣-鋅熱穩(wěn)定劑在型材領(lǐng)域應(yīng)用不斷擴(kuò)大,在生產(chǎn)實(shí)踐中也積累了越來越多的經(jīng)驗(yàn)。根據(jù)筆者的積累,以下事項(xiàng)應(yīng)予以注意:
(1)在生產(chǎn)環(huán)保型材過程中,如原來使用的是鉛鹽熱穩(wěn)定劑,需對相關(guān)設(shè)備、周邊環(huán)境進(jìn)行嚴(yán)格的清理,以確保轉(zhuǎn)換后生產(chǎn)的環(huán)保型材不受鉛鹽熱穩(wěn)定劑的污染,避免鉛含量超標(biāo)。除非特別說明,一般固體鈣-鋅熱穩(wěn)定劑不適用于硬質(zhì)透明型材制品。
(2)一般來說,使用者只需要在配方中添加一定量的固體鈣-鋅熱穩(wěn)定劑即可滿足生產(chǎn)需求,不必外加潤滑劑。但即便是在同一設(shè)備條件下,不同生產(chǎn)工藝、不同型材產(chǎn)品對配方要求也不一樣,在實(shí)際應(yīng)用往往要略補(bǔ)一些硬脂酸、聚乙烯蠟或石蠟以增強(qiáng)外潤滑,為了降低析出風(fēng)險可適量使用高熔點(diǎn)石蠟;也可適量補(bǔ)加單硬脂酸甘油酯、硬脂酸鈣以加強(qiáng)塑化。
(3)型材的物理性能與塑化度有很大關(guān)系。同一工藝配方條件下,國產(chǎn)設(shè)備和進(jìn)口設(shè)備剪切塑化性能差別很大,即便是不同的國產(chǎn)設(shè)備,塑化能力也不不盡一致。因此對于不同的設(shè)備,可能須選擇不同的固體鈣-鋅熱穩(wěn)定劑牌號或調(diào)整生產(chǎn)配方及工藝,以適用不同的生產(chǎn)需求。
(4)戶外型材需要有一定的耐候性,并且不同地域的耐候性要求區(qū)別也比較大。對于戶外型材的生產(chǎn),除選用合適的熱穩(wěn)定劑牌號外,可考慮在配方中適當(dāng)增大鈦白粉的用量,適量添加抗氧劑、光穩(wěn)定劑,盡量不使用CPE作抗沖改性劑。
綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能分析
近年來,發(fā)達(dá)國家環(huán)保呼聲日益高漲,型材禁鉛趨勢逐步增大。和管材一樣,鈣-鋅熱穩(wěn)定劑和有機(jī)錫熱穩(wěn)定劑開始逐步取代鉛鹽熱穩(wěn)定劑。其中有機(jī)錫熱穩(wěn)定劑在北美成功獲得推廣,而鈣-鋅熱穩(wěn)定劑在歐洲得到了廣泛應(yīng)用。
鈣-鋅熱穩(wěn)定劑和有機(jī)錫熱穩(wěn)定劑使用過程中的優(yōu)缺點(diǎn)見6.2.1.2節(jié),不再累述。根據(jù)歐美發(fā)達(dá)國家門窗型材的使用經(jīng)驗(yàn),在同等鈦白粉用量情況下,鈣-鋅熱穩(wěn)定劑配方的光老化變色比有機(jī)錫熱配方小,因此,與有機(jī)錫熱穩(wěn)定劑配方相比,為達(dá)到同等耐候性水平,鈣-鋅熱穩(wěn)定劑配方的鈦白粉用量可以減少。
同時,歐洲發(fā)達(dá)國家在型材使用過程中發(fā)現(xiàn),以鉛鹽為熱穩(wěn)定劑的型材在3000小時的氙燈耐候試驗(yàn)或1~3年天然風(fēng)化后通常會產(chǎn)生一種輕微泛黃的色調(diào),而使用鈣-鋅熱穩(wěn)定劑的型材不會出現(xiàn)此種現(xiàn)象。
由此可見,鈣-鋅熱穩(wěn)定劑是門窗型材用穩(wěn)定劑中的優(yōu)良品種。隨著世界環(huán)保型材需求的不斷增大和業(yè)內(nèi)人們環(huán)保意識的增強(qiáng)以及鈣-鋅熱穩(wěn)定劑性價比的不斷提高,可以預(yù)期,鈣-鋅熱穩(wěn)定劑在我國塑料門窗及其它型材的應(yīng)用必將得到長足的發(fā)展。
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