钙锌稳定剂CZ186 在PVC 硬质透明穿线管中的应用

    钙锌稳定剂CZ186 在PVC 硬质透明穿线管中的应用

                  （深圳志海实业股份有限公司，深圳，518000）

摘  要  志海股份研发了一种新型钙锌PVC 透明稳定剂CZ-186，将其与有机锡按比例复配，对制得的透明穿线管进行研究，结果表明，得到的透明穿线管具有更好的初期着色和较好的长期热稳定性，同时还具有更低的气味与更好的透明度。

【关键词】钙锌稳定剂、透明穿线管、聚氯乙烯、有机锡

0. 前言

      目前，生产PVC 透明制品主要是采用有机锡做热稳定剂，因为有机锡具有非常卓越的透明性能，但是有机锡价格昂贵，异味大，且毒性问题一直备受争议[1]。近些年来，随着无毒环保钙锌稳定剂的迅速发展，越来越多的厂家开始寻找能有效替换有机锡的钙锌稳定剂。

      传统的钙锌稳定剂由于添加剂的折射率与PVC 树脂的折射率相差较大，导致得到的制品透明度低[2]。大量的实验表明，如果将钙锌稳定剂与有机锡复配后使用，得到的制品仍然具有很好的透明度，且初期着色和热稳定性都非常好。所以本文从这一角度出发，以钙锌和有机锡复配，得到一种质优价廉的透明稳定剂。

   PVC 穿线管是一种常见的电线套管，对于埋墙电线则是必须使用穿线管，

但传统的穿线管都是不透明的，对于线管内电线的使用情况不了解，如出现铜线裸露、电线打结、电线老化等现象，会存在安全隐患，所以现在的透明穿线管很受市场欢迎，具有很大的市场前景。

1.实验部分

1.1 实验原料

   PVC、 有机锡、加工助剂、增强剂、内滑剂、外滑剂、颜料。

1.2 实验仪器及设备

  X(S)K-160×320 开放式炼胶机，无锡市吉象橡塑机械有限公司；

  401A  型老化试验箱，上海实验仪器厂；

 数字式厚度计；数显卡尺；电热鼓风烘箱；雾度测定仪；电子万能材料试验

机；

1.2. 样品制备

PVC 透明配方如表1 所示：

按表1 的配方分别配好1#、2#两个样，将其倒入打粉机中搅拌3min，混合

均匀后冷却待用。

1.3 性能测试

1.3.1 静态老化实验

在开放式炼胶机上混炼，温度为190±2℃，混炼时间3min，制片。

然后将试样片制成10 块16mm×16mm 的圆片置于铝箔上，放入401A 型老

化试验箱中，温度为190±1℃，每10min 取出一块片。

1.3.2 流变实验

准确称取干混料70g，按操作步骤加入到转矩流变仪中，实验条件设置，温

度：190℃，转速：60rpm。

1.3.3 透光度和雾度测试

根据标准GB/T 2410-2008 方法A，使用雾度测试仪在室温条件下测试雾度

及透光度。

1.3.4 拉伸强度测试

根据标准GB/T 8004-2003，按5±5mm/min 的实验速度，开动试验机进行实验。试样断裂后读取所需负荷及伸长值，根据公式1.4-2 计算出拉伸强度：

式中：p-最大负荷、断裂负荷、屈服负荷，N；

b-试样宽度，mm；

d-试样厚度，mm。

2. 结果与讨论

2.1 静态老化结果及分析

两种配方的静态老化结果如表1 所示：

     从老化结果可以看出，随着老化时间的增长，透明片的颜色不断加深，白色→浅黄色→红棕色→黑色。导致PVC 颜色加深的原因是因为PVC 在加工过程中会发生降解，放出HCl，形成共轭结构。PVC 中共轭结构越多，可吸收的可见光就越多，从而导致能级的跃迁，使得透明片发黄，颜色加深[3]。

      由于钙锌稳定剂本身就具有十分良好的初期着色能力，所以两个配方在前期的透明度及颜色变化都不大，甚至在前期2#配方颜色变化要更慢一些；而由于钙锌稳定剂中具有锌盐，与HCl 反应后产生的ZnCl2 会促进PVC 进一步降解，所以2#配方要比1#配方在后期黑的快一点。

2.2 流变实验结果与分析

两种配方的流变曲线对比如下图所示：

     从上述图表可以看出，配方1#与配方2#的流变曲线十分接近，其特征数据也相差无几，这表明使用CZ186 代替部分有机锡后依然具有很好的加工性能与塑化能力。

2.3 物理性能测试结果

   经过1.4.2-1.4.6 一系列的测试，分别用1#和2#配方制成透明片的物理性能如表3 所示：

     根据测试结果可以看出，使用1#配方制成的透明片与使用2#制成的透明片在各方面相差无几。这说明使用部分CZ-186 钙锌稳定剂代替有机锡后，产品的各方面性能并不会下降，即CZ-186 可以有效替换部分的有机锡制备硬质透明管材。

3. 结论

（一）将CZ-186 与有机锡按比例复配后，稳定剂的初期着色能力有略微的

提升，长期热稳定性也优于单独使用的钙锌稳定剂，样品的静态老化表现良好；

（二）使用CZ-186 与有机锡按比例复配的稳定剂生产的透明制品与全部使

用有机锡生产的透明制品在透明度、雾度、拉伸强度等多方面物理性能上均相差无几。

（三）使用CZ-186 代替部分的有机锡进行生产，无需改变生产工艺及生产

配方，便可有效降低生产成本，同时制成的产品异味小、性能好；

参考文献：

[1] 牟宗玉,仁宇,刘洋,谢赟.高透明粉体锌基热稳定剂的合成[J].塑料助剂,2018(03):10-14.

[2] 赵明辉.硬质PVC 透明片耐老化性能的研究[J].合成材料老化与应用,1988(02):13-18.

[3] 宋晓玲,马学莲.PVC 硬片透明性的影响因素[J].聚氯乙烯,2015,43(06):18-25.