納米鈣鋅穩(wěn)定劑
隨著社會(huì)的進(jìn)步，人類的健康要求的提高以及全球環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，鉛污染日益受到人們的關(guān)注，很多領(lǐng)域已經(jīng)開(kāi)始實(shí)施禁鉛方案。在PVC制品中使用重金屬穩(wěn)定劑液引起了人們的關(guān)注，一是因?yàn)镻VC制品在使用過(guò)程中，重金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)、遷移，對(duì)環(huán)境造成污染；二是因?yàn)镻VC廢塑料處理過(guò)程中PVC制品對(duì)重金屬對(duì)環(huán)境的危害。
因此為了地球和祖國(guó)后代，應(yīng)大力開(kāi)發(fā)、推廣應(yīng)用無(wú)鉛、無(wú)鎘PVC穩(wěn)定劑。新型環(huán)保納米鈣鋅穩(wěn)定劑，不含Pb、Cd、Ba、Cr、Sb等有毒害性重金屬。利用納米級(jí)有機(jī)輔助熱穩(wěn)定劑，帶有特殊螯合功能的有機(jī)物與鈣鋅離子反應(yīng)形成鈣鋅復(fù)合有機(jī)物，通用性強(qiáng)，具有塑化速度快，表面光潔，不遷移，耐老化，不易變色?？蓱?yīng)用于各種白色、淺色制品，解決了傳統(tǒng)鈣鋅穩(wěn)定劑的缺點(diǎn)。
一、 環(huán)保型納米鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑的開(kāi)發(fā)
鈣鋅穩(wěn)定劑的生產(chǎn)工藝流程如下：
(一)復(fù)合鈣鋅金屬皂的制備
硬脂酸鈣、硬脂酸鋅是熱穩(wěn)定劑，又是很好的潤(rùn)滑劑，是復(fù)合穩(wěn)定劑中比較重要的組成成分。本研究的關(guān)鍵是選擇一種催化劑，并在一種或兩種潤(rùn)滑劑的存在下進(jìn)行反應(yīng)。該催化劑可催化脂肪酸與金屬氧化物直接反應(yīng)，又是一種很好的潤(rùn)滑劑。該生產(chǎn)大大簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)的工藝過(guò)程，無(wú)三廢排放，可同時(shí)合成兩種以上復(fù)合金屬皂，并可靈活調(diào)整鈣鋅皂的比例，產(chǎn)品質(zhì)量更加穩(wěn)定。
(二)提高鈣鋅金屬皂熱穩(wěn)定性的配方優(yōu)化
鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑無(wú)毒，是國(guó)內(nèi)外的發(fā)展重點(diǎn)，但鈣鋅金屬皂其穩(wěn)定性較差，在改進(jìn)和提高其耐熱性的同時(shí)，增加了成本，推廣不易?？刹捎眉{米級(jí)輔助共穩(wěn)定劑和帶有特殊螯合功能的有機(jī)物與鈣鋅離子反應(yīng)形成鈣鋅復(fù)合有機(jī)物，提高鈣鋅金屬皂熱穩(wěn)定性。
(三)高性能潤(rùn)滑體系在鈣鋅穩(wěn)定劑中的應(yīng)用
潤(rùn)滑劑能減少熱應(yīng)力引起的降解，也起輔助穩(wěn)定作用，同時(shí)潤(rùn)滑體系的內(nèi)外平衡是否合理對(duì)PVC制品加工性能起著關(guān)鍵作用。該項(xiàng)目通過(guò)潤(rùn)滑體系在鈣鋅穩(wěn)定劑中對(duì)PVC塑化性能、加工扭矩、生產(chǎn)率等影響的試驗(yàn)，很好地解決了傳統(tǒng)鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑在加工過(guò)程中易析出的問(wèn)題，提高了產(chǎn)品合格率和擠出速度。
(四)鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑系列的產(chǎn)品
鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑針對(duì)不同PVC制品的生產(chǎn)設(shè)備、加工工藝特點(diǎn)，進(jìn)行工藝配方設(shè)計(jì)的專用復(fù)合穩(wěn)定劑系列的產(chǎn)品，可應(yīng)用于給水管材、管件、出口的環(huán)保型材、百葉窗簾、電纜等需要無(wú)毒的場(chǎng)合。
二、環(huán)保型納米鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑的應(yīng)用
(一)在出口電纜中的應(yīng)用
隨著歐盟RoHS指令于2006年7月1日生效，浙江一些生產(chǎn)出口電線、電纜料的企業(yè)紛紛將鉛鹽穩(wěn)定劑改為鈣鋅穩(wěn)定劑。但在配方調(diào)整過(guò)程中，普通鈣鋅穩(wěn)定劑出現(xiàn)了不少問(wèn)題，諸如穩(wěn)定性不夠，生產(chǎn)的電纜料粒子有發(fā)黃、發(fā)紅的現(xiàn)象，不能用于生產(chǎn)白色電線、電纜等。針對(duì)這些情況，應(yīng)該對(duì)鈣鋅穩(wěn)定劑在初期著色、長(zhǎng)期熱穩(wěn)定性等方面進(jìn)行了深入研究，使得其滿足要求。
經(jīng)客戶使用，鈣鋅穩(wěn)定劑有以下優(yōu)點(diǎn)：
l 可全部取代鉛鹽系、液體鈣鋅穩(wěn)定劑，其他固體鈣鋅穩(wěn)定劑，通過(guò)SGS檢驗(yàn)，滿足歐盟環(huán)保電線電纜衛(wèi)生要求；
l 具有優(yōu)異的初期著色和長(zhǎng)期耐熱性，耐硫化污染；
l 具有良好的潤(rùn)滑性和分散性，塑化流動(dòng)性好；賦予PVC混合料良好的均勻塑化及高速熔融流動(dòng)性；使制品表面光滑，可連續(xù)生產(chǎn)不遷移；增強(qiáng)制品機(jī)械性能，滿足出口電線電纜的要求。
(二)在出口型材、片材中的應(yīng)用
近幾年，一些企業(yè)在出口美國(guó)的型材、片材中使用有機(jī)錫穩(wěn)定劑。有機(jī)錫耐熱性、配伍性好，不易結(jié)垢，缺點(diǎn)是價(jià)格昂貴，加工過(guò)程中氣味較重，遇到鉛易引起污染，而有些出口歐洲的產(chǎn)品中不能有錫，從而使其使用受到限制，因此有些企業(yè)為了提高設(shè)備的利用率或出口的需要用鈣鋅穩(wěn)定劑替代有機(jī)錫穩(wěn)定劑用于生產(chǎn)出口型材、片材。
用鈣鋅穩(wěn)定劑替代有機(jī)錫穩(wěn)定劑用于生產(chǎn)出口型材，初期著色優(yōu)良、熱穩(wěn)定性好；從主機(jī)電流和螺桿扭矩來(lái)看，主機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，熔體流動(dòng)性好，塑化性能優(yōu)良；制品尺寸穩(wěn)定，表面光潔度高，物理機(jī)械性能和重金屬含量經(jīng)檢測(cè)復(fù)合要求。
用鈣鋅穩(wěn)定劑等量替代鉛鹽穩(wěn)定劑，生產(chǎn)的型材色澤基本接近，說(shuō)明其穩(wěn)定性與鉛鹽穩(wěn)定劑的基本相當(dāng)。
(三)在給水管材中的應(yīng)用
應(yīng)某企業(yè)需要，為降低生產(chǎn)成本，用鈣鋅穩(wěn)定劑-105在相同的配方下等量替代進(jìn)口鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑生產(chǎn)φ90X2.7mm（1.6MPa）給水管材。固定其他材料的種類和用量，固定穩(wěn)定劑的用量，僅改變穩(wěn)定劑品種的基本配方了；愛(ài)進(jìn)行試驗(yàn)，以求達(dá)到數(shù)據(jù)的可比性，在擠出工藝過(guò)程的流動(dòng)性能、穩(wěn)定性能和制品的物理性能、力學(xué)性能、衛(wèi)生性能等方面進(jìn)行了一系列的比較試驗(yàn)。
使用結(jié)果發(fā)現(xiàn)市售普通鈣鋅穩(wěn)定劑的穩(wěn)定性比較差，使擠出壓力和熔體溫度升高，初期著色性差從而使產(chǎn)品出現(xiàn)紅色。而配方1#、2#，穩(wěn)定性良好，能較好解決初期著色問(wèn)題，且1#管材色澤較2#白。
從以上比較試驗(yàn)的情況說(shuō)明，使用無(wú)毒鈣鋅穩(wěn)定劑-105可以等量代替進(jìn)口產(chǎn)品在給水管中的應(yīng)用，具有較好的性價(jià)比。同時(shí)配合合適的生產(chǎn)工藝，能改善制品的初期著色性能，耐壓抗沖等物理性能，能滿足衛(wèi)生部門對(duì)最重金屬含量控制的衛(wèi)生性能要求，從而生產(chǎn)出合格的給水管材。
納米鈣鋅穩(wěn)定劑效果圖如下：
