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2016年塑料助剂生产与应用技术信息交流会《论文集》
张晁1、周程波1、徐军2
( 1、广州宏信塑料工业有限公司广东省广州市510700，2，2、广东省森德利环保新材料科技有限公司广东省肇庆市526060 )。
摘要
目前儿童玩具用硬质PVC轧成形材料主要使用液态硫醇甲基锡和硫醇丁基锡等有机锡稳定剂，含硫有机锡热稳定剂在加工时有硫腥味，严重影响生产环境； 而PVC材料制成玩具后，玩具表面残留的有机锡容易进入孩子嘴里，影响孩子的生长发育。
以不含铅、锡等金属的镁铝锌环保复合稳定剂为靶材，通过配方和制备工艺的调整，在儿童玩具用PVC材料的制备中使用镁铝锌环保复合稳定剂代替有机锡稳定剂切实有效。
At present，rigidpvccalendaringmaterialsforchildren’stoysmainlyuseorganotinstabilizerssuchasliquidmethyltinmercaptidestabidestabilidestablion methyltinmercaptidestabilizers ostannanestabilizers.organotinheatstabilizerswithsulphurproducesulfuroduringprocessing， whichseriouslyaffectstheproducttion on the other hand，afterthepvcmaterialsaremadeintotoys， theorganotinresidueonthesurfaceofthetoyswillbebroughtintothemouthsofchildreneasily、 whichaffectsthegrowthanddevelopmentofchildren.thispaperreviewsthetestofenvironmentalfriendlymg-al-zncompoundstabilizerswerswen throughformulaandproductionprocessadjustments，provesthatitiseffectivetoreplaceorganotinstabilizerswithenvironmentalfriendlymm
关键词：不含锡儿童玩具，硬质PVC压延，镁铝锌环保复合稳定剂
ky words:children’stoyswithouttin，rigid PVC calendering，environmentalfriendlymg-al-zncompoundstabilizer
1、前言
PVC是当今世界五大通用塑料之一，应用范围极为广泛。 但PVC由于分子结构的原因，热稳定性差，容易受热分解，因此有必要在PVC中添加热稳定剂来防止或缓解热加工和使用中的热分解。 含硫有机锡热稳定剂是目前初期着色和持续稳定性最好的热稳定剂，但其重要缺点是加工时有硫磺气味，严重影响生产环境。 在我国，新型热稳定剂的生产和应用远不及PVC工业的发展，加快和加强新型环保热稳定剂的开发和应用研究已成为必然。
硬质PVC轧制用热稳定剂主要为铅盐和有机锡，这两种分别存在毒性强、成本高的问题。 镁铝锌复合稳定剂是世界公认的无毒稳定剂。 镁铝锌环保复合稳定剂是以己二酸、硬脂酸或月桂酸为阴离子，以镁、铝、锌金属为阳离子，以季戊四醇或甘油酯为加工润滑剂的碱性化合物，其中mgge 由上述主料和具有主体笼式结构的化合物4X混合复配而成的镁铝锌复合稳定剂，利用反应体系中阴阳离子的不对称性，提高了体系中阳离子过量，化合物中金属离子的含量，具有优良的稳定性，满足了PVC各加工方式的稳定性要求
镁铝复合稳定剂为淡黄色粉末状，成分中不含重金属锡和铅，加工过程中几乎不挥发，无硫臭，对环境和身体无危害。
PVC儿童玩具材料中使用有机锡稳定剂不符合欧盟环保要求。 为了解决以上技术不足的问题，本项目采用镁铝锌复合稳定剂与环氧大豆油的协同效应代替耐热性好的有机锡稳定剂，通过调整爽滑剂和其他助剂的用量，满足生产加工要求，真正无毒环保，产品为欧盟儿童玩具包装该项目的产品适用于出口欧美豪车、坦克、火车等玩具的塑料导轨，还可印制在各种精美的玩具广告上，是制作儿童玩具材料的理想选择。
2、试验部分
2.1主要原料
PVC日本钟渊/S-1008/k=60
有机锡稳定剂台湾南亚/SD-4017BT
镁铝环保稳定剂肇庆森德利/CZX系列
环氧大豆油广州水蛭/HM-01
2.2主要试验仪器
试验用轧机/CR-OH-820、色差计/SP-62
高速捏合机( 200升； 混合机( 500升)，江苏张家港亿利机械有限公司制造； WE190型行星螺杆挤出机，上海罗鑫机械制造有限公司制； SY四辊轧机，张家港久阳机械有限公司。
2.3镁铝锌复合稳定剂替代PVC轧片有机锡稳定剂稳定性的研究
2.3.1配方
原料
PVC粉
有机锡稳定剂
镁铝锌稳定剂
其它辅剂
用量(PHR)
100
1.2
-
适量
100
-
2.0
适量
2.3.2试验方法TestRoll:1960.4、3 '、5 '、8 '……每23 '切6cm*6cm的试件，冷却后测定变黄指数( YID )。
2.3.3试验数据：
变黄指数比较
3'
5'
8'
11'
14'
17'
20'
23'
有机锡稳定剂
2.69
3.45
5.01
7.84
11.94
21.81
69.00
90.29
镁铝锌稳定剂
4.88
5.96
7.65
8.75
9.46
10.23
11.16
14.37
2.3.4总结镁铝锌复合稳定剂2.0PHR的用量与1.2PHR的有机锡稳定剂的稳定性相当
镁铝锌复合稳定剂的稳定性能满足PVC各加工方式的稳定性要求。
2.4环氧大豆油与镁铝锌复合稳定剂稳定性协同效应的研究
2.4.1配方：
原料
PVC粉
镁铝锌稳定剂
环氧大豆油
其它辅剂
用量
(PHR)
配方一
100
2.0
-
适量
配方二
100
1.8
1.0
适量
配方三
100
1.6
2.0
适量
2.4.2试验方法TestRoll:1960.4、3 '、5 '、8 '……每23 '切6cm*6cm试件，冷却后测定变黄指数( YID )
2.4.3试验数据：
变黄指数比较
3'
5'
8'
11'
14'
17'
20'
23'
配方一
4.88
5.96
7.65
8.75
9.46
10.23
11.16
14.37
配方二
4.76
5.63
7.46
9.52
10.17
11.53
13.75
17.65
配方三
4.56
5.57
7.55
10.02
11.38
13.34
15.89
18.32
2.4.4总结大豆油用量1.0 PHR的稳定性与镁铝锌复合稳定剂0.2PHR的稳定性相当，具有良好的增效作用。
2.5镁铝复合稳定剂在试验室研究加工可行性
2.5.1试验配方
原料
PVC粉
有机锡
镁铝锌
环氧大豆油
加工助剂
外部滑剂
外部滑剂
用量
(PHR)
配方一
100
1.2
-
-
1.2
0.4
适量
配方二
100
-
1.6
2.0
1.2
0.4
适量
配方三
100
-
1.6
2.0
1.5
0.1
适量
2.5.2试验方法testroll:1960.43 '、5 '、8'……23 '较滑，粘接轮胎时间以17-20分钟为宜
1963'0.4的切圈提取表明，气斑较多，气斑较少，塑化效果较好
2.5.3试验结果：
试验结果
粘轮时间
气斑
轮面析出
配方一
18分钟35秒
少量
轻
配方二
大于23分钟
较多
轻
配方三
18分钟20秒
少量
轻
2.5.4总结镁铝锌复合稳定剂本身具有滑动性，代替有机锡稳定剂时，外部润滑剂的用量需适当减量；
镁铝锌复合稳定剂塑化效果差于有机锡稳定剂，需多加0.3 PHR加工助剂；
环氧大豆油具有一定的塑化效果。
3、镁铝锌复合稳定剂在PVC轧机上的加工可行性
3.1轧制工艺：
3.2试制配方
原料
PVC粉
有机锡
镁铝锌
ESO
ACR
外部滑剂
其它辅剂
用量
(PHR)
有机锡配方
100
1.2
-
-
1.2
0.4
适量
镁铝锌配方
100
-
1.6
2.0
1.5
0.1
适量
3.3生产条件温度（）
混合机
押出机
轧轮机
CR1
CR2
CR3
CR4
CR5
TK1
TK2-3
有机锡配方
110
130
135
198
198
192
185
174
35
115
镁铝锌配方
120
170
145
198
198
192
185
174
35
115
3.4物性测试检验项目
光泽度
ASTM D523-89
色水稳定性
ASTM E313
耐候性
ASTM G154
加热收缩
ASTM D1204-94
气斑
晶点
有机锡配方
17-19/5-6
批内一致
4级
-8.4/+1.3
无
无
镁铝锌配方
16-18/5-6
批内一致
4级
-8.0/+1.0
无
无
3.5总结镁铝锌复合稳定剂与环氧大豆油配合使用，稳定性能满足生产需要
环氧大豆油具有一定的塑化效果
使用镁铝复合稳定剂，减量外滑剂0.3 PHR，增加加工助剂0.3 PHR，提高混炼设备温度10-40，满足生产加工要求；
使用镁铝复合稳定剂制备的儿童玩具PVC材料，外观质量和各项物理性能与使用有机锡稳定剂的产品相当，满足客户要求。
四、结论
镁铝锌复合稳定剂在儿童PVC材料生产中与环氧大豆油联用，不仅能提高稳定性，而且能提高塑化效果； 通过调整润滑剂和加工助剂的用量，提高轧前级各设备的温度，可以改善混合物的胶凝度，在试验室模拟和现场试制中，加工过程非常顺利，所得产品物性与有机锡配合产品相当，满足客户的质量要求，代替有机锡系稳定剂，妈妈
2016年塑料助剂生产与应用技术信息交流会《论文集》
张晁1、周程波1、徐军2
( 1、广州宏信塑料工业有限公司广东省广州市510700，2，2、广东省森德利环保新材料科技有限公司广东省肇庆市526060 )。
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