近十年來,PVC熱穩定劑在化學合成新品種開發方面進展較慢,但以使用方便、安全衛生和環境保護為目的的復合型系列品種不斷問世,用量也日益增加西歐、日本等國使用復合品種比例已占總消費量的30%(1987年),我國規劃復合型品種比例在“八五”期間要達到總量的25~35%。因此,PVC復合穩定劑系列品種的研射與推廣應用,已成為本行業活躍領域之一。在液體復合穩定劑應用多年的基礎上,近年來溫州、重慶等地生產廠家已推出無塵復合鉛鹽,鋸鹽等系列產品,山東招運從美國Ferro公司引進年產3000噸規模,200個牌號的復合穩定劑系列品種生產裝置也已投產。我省塑料制品加工工業具有較好基礎,配套助劑生產也有一定實力,但復合穩定劑過去尚屬空白。根據發展趨勢和用戶廠家的需求,我們近兩年來研制推出約十個品種的復合穩定劑系列產品,部分品種已批量供用戶使用,取得了較好的應用效果。
1、“八五”期間,輕工部規劃PVC制品將達到175萬1噸,相應對PVC樹脂,加工助劑、加工設備各行業都提出了新的要求。目前,國內PVC復合穩定劑生產廠家以液體復合型系列和固體無塵鉛鹽系列為主。正在開拓復合穩定劑的市場,發展潛力較大。
液體復合穩定劑系列以有機金屬鹽類、亞磷酸醇、抗氧劑和溶劑等多組份復合而成,與鉛鹽系列和金屬皂類相比,具有適用的光熱穩定性,無粉塵污染,分散性相容性透明性著色性均好。使用方便等特點。EF1、EF3型產品用于壓延革料,從表3性能試驗結果可以看出,熱穩定性能均優于金皂類,并可以代替價格較貴的有機錫。
固體復合穩定劑系列以多種穩定劑、潤滑劑加工改性劑等復配而成,具有多組份、多功能、復合化和高技、專用等特點。不僅熱穩定性好,而且加工性潤滑性好可以提高效率,改善制品外觀,降低電耗,節約成本。粒狀產品并經過混煉和表面處理,制成無粉塵的顆粒狀,使用時不需再加工研磨,簡化了配料過程,有利于保護環境。從表2試驗結果可以看出,ZF2型產品用于鞋底料生產,使用同樣份數,熱穩定效率比老配方提高了24%,而減少l份用量(節約穩定劑20%),各種性能仍能保持老配方的水平,且比重有所減少。
穩定劑的復合化,不一定使組份過于復雜化。我們研制構EF1型單鋇金屬品種,性能和含鎘多金屬品種相當;而EF6稀土金屬種,是化工部重點推廣應用的高效型新產品,都具有較強的市場競爭力。
2、根據PVC塑料制品加工業目前技術水平米看,雖然制品多種多樣,配方各不相同,但使用PVC復合穩定劑仍以混合金屬鹽體系為主。過去,制品加工廠家以單組份單品種購進各種穩定助劑,自己按配方復配使用,加工出各種PVC制品,現在已發展到由穩定劑生產廠家根據用戶使用要求,進行復合化生產,并可按one—aeks(—包裝)方式出售穩定劑產品,深化和拓寬了技術配套服務。因此,PVC復合穩定劑的品種設計,針對用戶需要,多以專用型為主。例如渡體復合穩定劑,主要用于軟質制品(薄膜、人造革等);固體無塵復合鉛鹽穩定劑,主要用于硬質制品和電纜料等;并可針對單一制品使用要求專門設計復合型穩定劑(如ZF2型產品專用于鞋底料)。
PVC復合穩定劑的配伍與配比,基于長規的生產實踐經驗,仍以各種金屬鹽類作為主穩定劑,利用其復合化的協同作用和加合效應,同時配以多種輔助穩定劑,進一步提高金屬鹽體系的穩定效果。在液體復合穩定劑的組份設計中,一般控制金屬鹽類含量2~15%(以金屬離子計,重量百分數),亞磷酸酯10~50%,抗氧劑2~10%,光穩定劑l~4%,潤滑劑l~10%,溶劑20~40%,固體復合穩定劑,一般可用PVC樹脂和加工改性劑(CPE,EVA等)作賦型載體,控制金屬鹽含量10~50%(以金屬離子計,重百分數),潤滑劑5~l5%,輔助穩定荊5~10%。
3、近十年來,隨著PVC塑料工業的迅速發展,穩定劑生產水平也有了一些提高,基本滿足PVC制品加工行業的需要。但也存在不少問題,和國外先進水平相比差距較大。僅以PVC復合穩定劑品種而論,單組份的粉狀鉛鹽和金屬皂類仍占主流;液體復合穩定劑產量雖有一些增長,但所占比例不大;固體復合穩定劑品種少,用量小,還處在推廣應用階段;且復配型的多,低毒無毒新品種的研制開發,還未有重大進展。解決這些問題,都是近期工作的努力目標。近幾年,美國,日本圍繞含配位基的新陰離子型金屬鹽類穩定劑和金屬有機磷化合物穩定劑等新品種方面不斷有專利報道,這些開發動向值得我們重視和研究。