新型环保发泡剂JJ-180在微发泡管材中的应用

采用普通挤出成型设备生产硬质PVC结皮微发泡管材，设备少，生产成本低，深受管材生产厂家的欢迎！但是在生产过程中，工艺难以掌握，特别是管材内壁质量更难控制，制品合格率低下；我公司针对这一为题本人通过长期实践，详细观察并认真研究和分析了其成型过程：在挤出成型时，熔体通过口模很快进入真空定型套和冷却装置；如果在其过程中存在残余发泡剂，势必会将对管壁定型产生不良影响，通过观察发现这种影响主要反映在成型管内壁定型上！大家都知道此时成型前管外壁在降温水的直接冷却下迅速冷却，致使残余的未分解完全的发泡剂达不到所需要的温度而不再分解，再加上真空作用下强制定型，很容易形成致密光滑的表面；而此时成型的管内壁因为冷却水不能触及，靠空气自然冷却从而降温缓慢，温度有些高，从而使得残余的发泡剂在高温的作用下会继续分解，此时受外壁冷却冷却定型的影响，从而转向内壁高温处，形成后分解的小泡孔，而且极易形成较大并且不均匀的鼓泡或者是气体逃逸造成的破孔。经研究发现造成这种现象的原因主要有以下几点：1、生产过程中使用的发泡剂分解温度过宽；2、在制品进入定型套前发泡剂分解不完全、产生残留。通过反复试验在相同的工艺条件下通过更换新型环保发泡剂JJ-180后，其分解温度窄，生产工艺较好控制，管材内外壁光滑，发泡倍率可控，生产稳定性好。

一、试验

1.1  试验材料：

硬质PVC结皮微发泡管材生产设备国内产的双螺杆挤出机；

1.2  配方：（根据各厂家实际配方操作）

1.3  生产工艺：

将称量好的生产用原料按正常顺序投料混合、捏合在100°左右加入新型发泡剂JJ-180，达到捏合终点，料温125°C左右，将料放入冷搅锅中搅拌、冷却至50-60°C，注意防止结块，出料备用。

其工艺流程为：原铺助材料→称量→高速捏合（必须按顺序投料）→冷却静置→挤出成型→冷却定型→自动切割→产品检验→合格产品入库。

1.4  挤出机

各段温度控制：

主机电流65-75A，螺杆转速18-22r/min。各厂家设备有所不同应根据实际情况控制工艺条件。

二、各配方组分对发泡的影响

2.1           PVC树脂

PVC发泡材料一般选用K值较低的PVC树脂，这样有利于加工时迅速胶凝化，确保在发泡温度下熔体具有均相结构。

2.2           稳定剂

三盐、硬脂酸钡、硬脂酸铅和复合稳定剂在试验中都能起到较好的稳定作用，在普遍应用ADC发泡剂的体系中，都能起到较好的活化作用，使ADC的发泡温度降低，分解温度变宽，加工成型也很容易。但是容易出现熔体离开口模会继续发泡、分解而产生内壁不光滑的现象；而如果使用我公司生产的JJ-180型发泡剂，这种现象不会出现！它分解温度、发气量都能控制在PVC树脂的加工成型范围以内，从而避免这种现象发生！

2.3           发泡剂

新型发泡剂JJ-180（潍坊洁佳化工有限公司生产）为改性ADC，外观为浅黄色超微细粉末、分散性非常好，它在PVC塑料中的分解温度为180-200°C；在此温度下会完全分解，实际发气量大于单一的ADC发泡剂，但对分解温度要求比较严格JJ-180质量分数控制在0.2-0.6%的范围内，可制得密度为0.9-1.2g/cm3且内外壁平整光滑的优等发泡管材。

2.4           改性剂

ACR作为硬质PVC的加工助剂可有效降低塑化温度、提高塑化效率、提高熔体强度，使发泡过程中泡孔壁能够承受泡内气体压力，不致破裂造成大的孔穴。如果ACR使用量增加，熔体强度增加，使泡孔密度增大，泡径变小。发泡调节剂和ACR作用类似，一般使得泡孔结构致密，CPE主要作用是提高硬质PVC材料的冲击强度。一般用量建议为5-10份。

2.5           润滑体系

三盐、硬脂酸钡、硬脂酸铅等体系建议使用PE蜡作为润滑剂，如果使用复合稳定剂的话尽量减少润滑剂的用量以保证管材内外润滑体系平衡，提高管材外观质量。

2.6           填充料使用量

轻质超细碳酸钙粉在体系中如果用量小时作用为发泡成核剂，用量大时虽然能降低成本，但是会增加产品密度，同样也会使得发泡剂用量增加，使得泡孔不规则。

三、产品性能比较如下表：

注：此次试验管材为直径110mm、管壁厚3.2mm。

四、结论

（1）          使用本公司生产的JJ-180型新型环保发泡剂分解温度窄，并且在PVC所使用的温度下完全能分解，使用JJ-180新型发泡剂所生产的硬质PVC结皮微发泡板材，生产过程中工艺控制稳定，所产出的产品内、外壁光滑，性能优良，质量可靠。

（2）          由于本公司生产的JJ-180型新型环保发泡剂分解温度窄，生产过程中分解完全，所以在硬质PVC制品中可得到广泛应用，此发泡剂在高效人造革中也有良好的使用性。