汪義
摘要:隨著我國經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展,工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快,各類化學(xué)材料越來越多地被應(yīng)用在各個領(lǐng)域中。PVC材料曾經(jīng)作為一種世界上產(chǎn)量最大的通用塑料,應(yīng)用十分廣泛。穩(wěn)定劑是指保持高聚物塑料等材料的性質(zhì)穩(wěn)定性,防止其老化、分解的一種試劑,在傳統(tǒng)意義上,鉛鹽、有機(jī)錫等熱穩(wěn)定劑是工業(yè)化生產(chǎn)中經(jīng)常會使用的穩(wěn)定劑類型,但隨著環(huán)保意識的興起,人們對環(huán)保問題的重視,使得污染較重的鉛鹽熱穩(wěn)定劑已經(jīng)不適應(yīng)現(xiàn)階段的市場環(huán)境,因此,自制環(huán)保穩(wěn)定劑在增塑PVC制品中的應(yīng)用就是時代發(fā)展的必然。為了更好地了解自制環(huán)保穩(wěn)定劑在增塑PVC制品中的應(yīng)用性能,本文將對其進(jìn)行具體的研究,首先闡述了PVC制品的含義、特點(diǎn)以其用途,介紹了自制環(huán)保穩(wěn)定劑的主要類型及其用途,最后說明了自制環(huán)保穩(wěn)定劑在增塑PVC制品中應(yīng)用性能,為自制環(huán)保穩(wěn)定劑更好地在增塑PVC制品中的應(yīng)用提供思路。
關(guān)鍵詞:自制;環(huán)保穩(wěn)定劑;增塑PVC制品;應(yīng)用性能;評價
引言:PVC作為五大通用塑料之一,被廣泛應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)的制造中,每年P(guān)VC材料應(yīng)用在化學(xué)建材領(lǐng)域的消耗量達(dá)到千萬噸級別,因此,PVC 的市場還是非常廣闊的。但PVC材料由于其自身特殊的化學(xué)結(jié)構(gòu),在實(shí)際的加工過程中,PVC內(nèi)的分子鏈?zhǔn)軣崛菀追纸?,這對PVC制品的應(yīng)用有著很大的消極影響,因此,大部分工廠往往會通過添加穩(wěn)定劑的方式來控制PVC分子鏈的分解,減緩PVC制品的老化速度,經(jīng)常使用的穩(wěn)定劑成分有鉛鹽、有機(jī)錫、鋇等,多屬于重金屬行列。隨著環(huán)保生產(chǎn)理念傳入,越來越多的消費(fèi)者傾向于使用低污染、高質(zhì)量的環(huán)保PVC制品,因此,鈣、鋅成分的環(huán)保穩(wěn)定劑成為了增塑PVC制品穩(wěn)定劑應(yīng)用的發(fā)展方向,為PVC制品的未來可持續(xù)發(fā)展提供有力幫助,促進(jìn)我國化學(xué)工業(yè)的發(fā)展。
一、PVC制品的含義、特征及主要用途
1.1含義
PVC,即聚氯乙烯,是指一種在光和熱作用下按自由基聚合反應(yīng)原理聚合而成的聚合物,其外表狀態(tài)為無固體形狀的白色粉末,自身的支化度較小,在170℃左右的溫度條件下開始分解,在強(qiáng)烈的光、熱環(huán)境下穩(wěn)定性較差,在100℃以上的溫度條件下或在長期的陽光照射下,PVC制品會發(fā)生變色、老化等現(xiàn)象,其自身性能也會受到影響,因此,在PVC制品的加工過程中,必須要加入穩(wěn)定劑來保障PVC材料的耐熱性和耐曝曬能力。PVC曾經(jīng)是世界上產(chǎn)量最大的通用塑料,廣泛應(yīng)用于建筑材料、工業(yè)品、日用品、管材零件、密封與發(fā)泡材料等方面,為我國人民的生產(chǎn)生活提供了極大的便利。1.2特征
PVC制品主要有以下幾個特點(diǎn):一是不易燃性、高強(qiáng)度、耐氣候變化性,PVC的化學(xué)分子結(jié)構(gòu)具有極大的穩(wěn)定性,使得PVC制品能夠應(yīng)用到多個領(lǐng)域與行業(yè);二是較差的流動性,需要加入特定的潤滑劑來改善其流動性才能將其應(yīng)用到一些工藝當(dāng)中;三是低收縮率,只有0.2~0.6%左右。
1.2用途
PVC制品能夠應(yīng)用于多種領(lǐng)域當(dāng)中,由于其優(yōu)越的物理性能,使得其能夠進(jìn)行各種各樣工藝的加工。PVC異型材是我國PVC消耗量最大的領(lǐng)域,占到PVC總消費(fèi)量的四分之一,主要用途是在門窗制作與節(jié)能材料制作方面,PVC材料的消耗量在現(xiàn)階段仍處于上升狀態(tài),不論是在發(fā)達(dá)國家還是發(fā)展中國家,塑料門窗的市場占有率都是占據(jù)首位的。PVC管材也是占據(jù)國內(nèi)市場較大份額的一部分,PVC管材及零件相較于PPR和PE管材,開發(fā)的時間更早,品種更多,質(zhì)量更優(yōu),使用的范圍也較廣,在水暖行業(yè)得到了極大的發(fā)展。PVC膜在國內(nèi)的PVC消費(fèi)量排到第三,通常應(yīng)用于包裝袋、雨衣、桌布、玩具等方面,與人們的生活密切相關(guān),另外,還可以適用于溫室大棚和地膜當(dāng)中,也是較為廣泛地使用。還有PVC硬材和板材,這類制品的加工和制造需要借助穩(wěn)定劑、潤滑劑等化學(xué)用劑的支持,在PVC材料中按比例加入這些用劑,經(jīng)過混煉后制造成各種尺寸和口徑的硬材,制成下水管、樓梯扶手等,同時還可以將PVC薄片進(jìn)行重疊與熱壓,制成各種厚度的硬材與板材。
二、環(huán)保穩(wěn)定劑的類型與應(yīng)用
2.1糊狀易流動型熱穩(wěn)定劑
糊狀易流動型熱穩(wěn)定劑主要成分是鈣與鋅,適用于透明軟質(zhì)地或者是半硬質(zhì)地的PVC材料,例如醫(yī)用輸液袋、導(dǎo)管、食品包裝膜、桌布、防滑墊等產(chǎn)品的加工中,它具有優(yōu)秀的耐熱性,色彩保持度較好,且無毒無味,符合國際環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。
2.2高效型粉狀熱穩(wěn)定劑
高效型粉狀熱穩(wěn)定劑的外表形態(tài)呈現(xiàn)透明狀,主要適用于各類環(huán)保型軟質(zhì)地和半硬質(zhì)地的PVC材料中,可以應(yīng)用于醫(yī)療氧氣面罩、半硬質(zhì)PVC地板、鑰匙鏈、雨傘雨衣、帳篷等物品的制造當(dāng)中,它具有極高的透明度,可以很好地抗銅銹老化,具有優(yōu)良的加工性能。
2.3粉狀硬質(zhì)熱穩(wěn)定劑
粉狀硬質(zhì)鈣鋅復(fù)合熱穩(wěn)定劑外觀呈白色,應(yīng)用的范圍主要集中在PVC上水管、注塑制品當(dāng)中,也就是主要的PVC管件當(dāng)中,更多地應(yīng)用在給排水等水暖裝修當(dāng)中,具有著色優(yōu)良、穩(wěn)定性強(qiáng)的特點(diǎn)。
三、自制環(huán)保穩(wěn)定劑在增塑PVC制品中應(yīng)用性能
自制環(huán)保穩(wěn)定劑大多采用鈣、鋅成分,這兩種化學(xué)成分具有低污染、高穩(wěn)定性、抗老化的多種優(yōu)良特征,在經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用后,自制環(huán)保穩(wěn)定劑可以滿足增塑PVC制品的多種性能要求。自制環(huán)保穩(wěn)定劑對增塑PVC制品的穩(wěn)定性能較于常用的國外穩(wěn)定劑還要優(yōu)秀,另外,自制環(huán)保穩(wěn)定劑對PVC制品外觀顏色的也起到了一定的維持作用,同時,自制環(huán)保穩(wěn)定劑也增強(qiáng)了PVC制品的耐熱性,抗老化性能也不輸于國外知名穩(wěn)定劑,對PVC制品的力學(xué)性能也起到了一定的鞏固作用,在更高強(qiáng)度的拉伸與斷裂環(huán)境下,能夠維持更長時間的高質(zhì)量使用。因此,自制環(huán)保穩(wěn)定劑能夠很好地使用在增塑PVC制品當(dāng)中,并且綜合性能優(yōu)于國外穩(wěn)定劑。
結(jié)語:綜上所述,從PVC的應(yīng)用發(fā)展歷程來看,PVC制品還具有很大的發(fā)展空間,克服穩(wěn)定劑中重金屬的含量與應(yīng)用,不斷朝著環(huán)保綠色的方向前進(jìn),在抗熱抗老化方面得到突破進(jìn)展,為PVC制品朝著綠色環(huán)保方向的轉(zhuǎn)型提供良好的條件。在現(xiàn)階段,自制環(huán)保穩(wěn)定劑的成分問題與應(yīng)用性能是需要重點(diǎn)關(guān)注和攻克的方面,在現(xiàn)階段的試驗(yàn)與實(shí)踐中,自制環(huán)保穩(wěn)定劑能夠更好地在增塑PVC制品中發(fā)揮良好的應(yīng)用性能,為我國PVC制品朝著環(huán)保應(yīng)用發(fā)展提供基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
[1]王凡,谷佳澤,胡兵,談繼淮,朱新寶.鄰苯二甲酸二(乙二醇醚)酯綠色合成及增塑PVC性能[J].化工進(jìn)展,2021,40(11):6315-6322.DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-2289.
[2]季淑芳. 有機(jī)硅改性聚酯及其增塑PVC性能研究[D].青島科技大學(xué),2019.