压延成型材料制作（不含锡儿童玩具用硬质PVC压延成型材料的加工工艺研究）

压延成型材料制作（不含锡儿童玩具用硬质PVC压延成型材料的加工工艺研究）Key words: children’s toys without tin rigid PVC calendering environmental friendly Mg-Al-Zn compound stabilizer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目前儿童玩具用硬质PVC压延成型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臭味，严重影响生产环境；另一方面PVC材料在制成玩具后，残留在玩具表面的有机锡容易带入儿童口中，从而影响到儿童的生长和发育。本文通过不含铅、锡等金属的镁铝锌环保复合稳定剂为试验标的，通过配方和生产工艺的调整，在儿童玩具用PVC材料生产制造中使用镁铝锌环保复合稳定剂取代有机锡稳定剂是切实有效的。At present rigid PVC calendaring materials for chi

2016年塑料助剂生产与应用技术信息交流会《论文集》

张焱1，周程波1，徐军2

（1、广州宏信塑胶工业有限公司 广东省广州市510700 2、广东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压延成型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臭味，严重影响生产环境；另一方面PVC材料在制成玩具后，残留在玩具表面的有机锡容易带入儿童口中，从而影响到儿童的生长和发育。

本文通过不含铅、锡等金属的镁铝锌环保复合稳定剂为试验标的，通过配方和生产工艺的调整，在儿童玩具用PVC材料生产制造中使用镁铝锌环保复合稳定剂取代有机锡稳定剂是切实有效的。

At present rigid PVC calendaring materials for children’s toysmainly use organotinstabilizers such as liquid methyl tin mercaptide stabilizers and butylmercaptooxo stannane stabilizers. Organotin heat stabilizers with sulphur produce sulfur odor during processing which seriously affects the production environment; on the other hand after the PVC materials are made into toys the organotin residue on the surface of the toys will be brought into the mouths of children easily which affects the growth and development of children. This paper reviews the test of environmental friendly Mg-Al-Zncompound stabilizers which contains no lead or tin through formula and production process adjustments proves that it is effective to replaceorganotinstabilizers with environmental friendly Mg-Al-Zn compound stabilizers as the PVC materials for the production of children’s toys.

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

Key words: children’s toys without tin rigid PVC calendering environmental friendly Mg-Al-Zn compound stabilizer

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：196℃×0.4㎜，每3' 5' 8'……23'割6cm*6cm试片，冷却后测变黄指数(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小结

镁铝锌复合稳定剂2.0PHR的用量与1.2PHR的有机锡稳定剂稳定性相当；

镁铝锌复合稳定剂的稳定性能满足PVC各种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：196℃×0.4㎜，每3' 5' 8'……23'割6cm*6cm试片，冷却后测变黄指数(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小结

环氧大豆油用量1.0 PHR稳定性与镁铝锌复合稳定剂0.2PHR稳定性相当，具有良好协同效应。

2.5镁铝锌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：196℃×0.4㎜×3' 5' 8'……23'　比较滑性，粘轮时间在17-20分钟为宜

196℃×3'×0.4㎜　停轮抽片，比较气斑，气斑少则说明塑化效果好

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小结

①镁铝锌复合稳定剂本身自带滑性，取代有机锡稳定剂使用时，外部滑剂用量需酌情减量；

②镁铝锌复合稳定剂的塑化效果比有机锡稳定剂差，需要多加0.3 PHR的加工助剂；

③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压延机加工可行性

3.1 压延流程：

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 小结

①镁铝锌复合稳定剂与环氧大豆油搭配使用，稳定性可以满足生产需求；

②环氧大豆油有一定的塑化效果；

③使用镁铝锌复合稳定剂，外部滑剂减量0.3 PHR，加工助剂增加0.3 PHR，混炼设备温度提高10-40℃，满足生产加工要求；

④使用镁铝锌复合稳定剂制得的儿童玩具PVC材料，外观品质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。

4、结论

镁铝锌复合稳定剂在儿童玩具用PVC材料的生产中，通过与环氧大豆油搭配使用不仅可提高稳定性，而且还可增加塑化效果；通过调整滑剂和加工助剂用量以及提高压延前段各设备温度可以改善混合料胶化度，在试验室模拟和现场试制中，加工过程均非常顺利，得到的产品物性与有机锡配方产品相当，满足客户品质要求，用镁铝锌复合稳定剂取代有机锡类稳定剂，可以制得不含锡儿童玩具用PVC材料。

2016年塑料助剂生产与应用技术信息交流会《论文集》

张焱1，周程波1，徐军2

（1、广州宏信塑胶工业有限公司 广东省广州市510700 2、广东森德利环保新材料科技有限公司 广东省肇庆市526060）