新型環保發泡劑JJ-180在微發泡管材中的應用

采用普通擠出成型設備生產硬質PVC結皮微發泡管材，設備少，生產成本低，深受管材生產廠家的歡迎！但是在生產過程中，工藝難以掌握，特別是管材內壁質量更難控制，制品合格率低下；我公司針對這一為題本人通過長期實踐，詳細觀察并認真研究和分析了其成型過程：在擠出成型時，熔體通過口模很快進入真空定型套和冷卻裝置；如果在其過程中存在殘余發泡劑，勢必會將對管壁定型產生不良影響，通過觀察發現這種影響主要反映在成型管內壁定型上！大家都知道此時成型前管外壁在降溫水的直接冷卻下迅速冷卻，致使殘余的未分解完全的發泡劑達不到所需要的溫度而不再分解，再加上真空作用下強制定型，很容易形成致密光滑的表面；而此時成型的管內壁因為冷卻水不能觸及，靠空氣自然冷卻從而降溫緩慢，溫度有些高，從而使得殘余的發泡劑在高溫的作用下會繼續分解，此時受外壁冷卻冷卻定型的影響，從而轉向內壁高溫處，形成后分解的小泡孔，而且極易形成較大并且不均勻的鼓泡或者是氣體逃逸造成的破孔。經研究發現造成這種現象的原因主要有以下幾點：1、生產過程中使用的發泡劑分解溫度過寬；2、在制品進入定型套前發泡劑分解不完全、產生殘留。通過反復試驗在相同的工藝條件下通過更換新型環保發泡劑JJ-180后，其分解溫度窄，生產工藝較好控制，管材內外壁光滑，發泡倍率可控，生產穩定性好。

一、試驗

1.1  試驗材料：

硬質PVC結皮微發泡管材生產設備國內產的雙螺桿擠出機；

1.2  配方：（根據各廠家實際配方操作）

1.3  生產工藝：

將稱量好的生產用原料按正常順序投料混合、捏合在100°左右加入新型發泡劑JJ-180，達到捏合終點，料溫125°C左右，將料放入冷攪鍋中攪拌、冷卻至50-60°C，注意防止結塊，出料備用。

其工藝流程為：原鋪助材料→稱量→高速捏合（必須按順序投料）→冷卻靜置→擠出成型→冷卻定型→自動切割→產品檢驗→合格產品入庫。

1.4  擠出機

各段溫度控制：

主機電流65-75A，螺桿轉速18-22r/min。各廠家設備有所不同應根據實際情況控制工藝條件。

二、各配方組分對發泡的影響

2.1           PVC樹脂

PVC發泡材料一般選用K值較低的PVC樹脂，這樣有利于加工時迅速膠凝化，確保在發泡溫度下熔體具有均相結構。

2.2           穩定劑

三鹽、硬脂酸鋇、硬脂酸鉛和復合穩定劑在試驗中都能起到較好的穩定作用，在普遍應用ADC發泡劑的體系中，都能起到較好的活化作用，使ADC的發泡溫度降低，分解溫度變寬，加工成型也很容易。但是容易出現熔體離開口模會繼續發泡、分解而產生內壁不光滑的現象；而如果使用我公司生產的JJ-180型發泡劑，這種現象不會出現！它分解溫度、發氣量都能控制在PVC樹脂的加工成型范圍以內，從而避免這種現象發生！

2.3           發泡劑

新型發泡劑JJ-180（濰坊潔佳化工有限公司生產）為改性ADC，外觀為淺黃色超微細粉末、分散性非常好，它在PVC塑料中的分解溫度為180-200°C；在此溫度下會完全分解，實際發氣量大于單一的ADC發泡劑，但對分解溫度要求比較嚴格JJ-180質量分數控制在0.2-0.6%的范圍內，可制得密度為0.9-1.2g/cm3且內外壁平整光滑的優等發泡管材。

2.4           改性劑

ACR作為硬質PVC的加工助劑可有效降低塑化溫度、提高塑化效率、提高熔體強度，使發泡過程中泡孔壁能夠承受泡內氣體壓力，不致破裂造成大的孔穴。如果ACR使用量增加，熔體強度增加，使泡孔密度增大，泡徑變小。發泡調節劑和ACR作用類似，一般使得泡孔結構致密，CPE主要作用是提高硬質PVC材料的沖擊強度。一般用量建議為5-10份。

2.5           潤滑體系

三鹽、硬脂酸鋇、硬脂酸鉛等體系建議使用PE蠟作為潤滑劑，如果使用復合穩定劑的話盡量減少潤滑劑的用量以保證管材內外潤滑體系平衡，提高管材外觀質量。

2.6           填充料使用量

輕質超細碳酸鈣粉在體系中如果用量小時作用為發泡成核劑，用量大時雖然能降低成本，但是會增加產品密度，同樣也會使得發泡劑用量增加，使得泡孔不規則。

三、產品性能比較如下表：

注：此次試驗管材為直徑110mm、管壁厚3.2mm。

四、結論

（1）          使用本公司生產的JJ-180型新型環保發泡劑分解溫度窄，并且在PVC所使用的溫度下完全能分解，使用JJ-180新型發泡劑所生產的硬質PVC結皮微發泡板材，生產過程中工藝控制穩定，所產出的產品內、外壁光滑，性能優良，質量可靠。

（2）          由于本公司生產的JJ-180型新型環保發泡劑分解溫度窄，生產過程中分解完全，所以在硬質PVC制品中可得到廣泛應用，此發泡劑在高效人造革中也有良好的使用性。