稀土稳定剂在pvc中研究与应用

稀土稳定剂在PVC中

研究与应用

韩仕伟（鹤壁煤业运输带有限责任公司，

河南鹤壁458030）

摘要：介绍了PVC的稳定剂原理、配方以及工艺过程。实践证明，通过在PVC中添加稀土稳定剂代替二盐、三盐、液体稳定剂，胶片塑化速率提高，改善物料的流动性，产品质量稳定性高，并且更加环保。关键词：PVC；稳定剂；输送带

1实施背景

1.1输送带价格低迷，成本不断增加，形势堪忧

近年来年来我国煤炭需求增幅持续回落，煤炭行业减少产量、导致矿用产品用量持续减少，输送带价格低迷。并且生产阻燃输送带的厂家较多，竞争十分激烈，同时化工原材料上涨，增加环保设备等，导致产品成本持续增加。导致我厂生存困难，举步维艰。因此只有通过技术改造才能提高产品质量和降

3）无应力配管问题。在联接液环压缩机和气液分离器管

线之前，需要对压缩机出入口与分离器出入口法兰的平行度、同轴度进行检查，对于两设备出入口管线跨线较远，需要使用激光投线仪对其进行检查，保证平行度≤0.35mm，同轴度保证全部螺栓顺利穿入，这样可以减少配管后产生应力对设备平稳运行的影响，如果偏差过大需要对分离器位置进行调整。

图3两台设备联接处等高且严丝合缝

低成本。

1.2环保压力大，二盐、三盐企业面临倒闭

相对较少，但这一材料的功能性是十分巨大的。尤其在稳定性以此保持稳定性。实际生产中，常见的PVC热稳定剂包含：碱式铅盐类稳定剂如二盐（二盐基亚磷酸铅）、三盐(三盐基硫酸

PVC加工中稳定剂是最为重要的主要助剂之一，虽然份数

上，通过热稳定剂的使用，可使PVC降解率控制在最低状态下，

3应用效果

①分解拆卸活塞压缩机，保证后续工作能如期展开。②开运输口、利用滚杠搬运法和临时吊装点解决了压缩机组无法进场的困难。③对于分体设备采用先单体水平找正，最终整体紧固的方法，保证了两个台板设备的水平安装精度，避免一侧设备跑偏的情况。④使用激光投线仪对两个设备出入口进行水平度、同轴度检查，通过调整气液分离器，使设备附属管线达到无应力安装，最终合理的解决了两个分体设备整体联接所带来的不等高、水平偏斜，出入口管线偏差大的问题。

铅）。铅盐稳定剂热稳定性好，一直被广泛使用，但铅盐的粉末细小，配料和混合中，其粉尘被人吸入会造成铅中毒。另外近几年环保要求严格，二盐、三盐企业面临停产甚至倒闭。这对输送带行业将会是一个巨大的打击，因此应该未雨绸缪寻找新的稳定剂。

1.3稀土稳定剂的环保、低价特性

稀土稳定机，的主要成分为羧酸盐与脂肪酸盐，通过合成的方式完成结构设置，并含有一定比例的稀土金属。在应用中，不仅可以作为代替铅镉盐类、有机锡等有毒类别稳定级的具体材料，而在还在应用中，表现出了明显的光稳性特征，而其外形，成白色或淡黄色粉末状。而且稀土稳定剂制备工艺简单，厂家多。价格从最近一次报价看二盐、三盐20000元/吨，液体稳定剂28000元/吨，稀土稳定剂15000元/吨，可以看出稀土稳定剂价格优势非常明显。

4结语

上述施工方法成功运用于石油一厂酮苯一车间和二车间改造工程中的2台液环压缩机组的安装工作上，在现场不具备完成施工的条件下，通过我们对施工方案调整、规划，使20吨重的液环压缩机组平稳准确的就位在预定位置，并且高质量完成分体台板设备合二为一的安装工作，保证设备如期交工使用。

参考文献：

[1]谢忠武,刘勃安,谢英慧.石油化工设备安装施工手册[M].北京:化学工业出版社,2012.

[2]SH/T3538-2017石油化工机器设备安装工程施工及验收通用规范[S].北京:北京燕华工程建设有限公司,2017年.

作者简介：王建（1987-），男，高级技师，毕业于辽宁石油化工大学，现从事化工设备维修维护工作。

2主要技术路线

2.1稳定剂的选择

PVC热稳定剂主要用于PVC和其他含氯的聚合物。PVC

塑料仅在160℃以上时才能成型，且在120～130℃时，这一材料就开始出现热分解，所以必须加入相应的稳定剂，修补PVC链的缺陷，同时及时吸收PVC脱氯产生的HCL。

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工艺管控由于PVC在加工中，表现出了粘度大、剪切大的特点，加入稳定剂时，务必要掺和聚乙烯蜡等润滑剂。通常情况下，以化学组分对热稳定剂进行分类，可大致分为碱式铅盐，有机锡，环氧化合物，多元醇等多钟类型。如果以作用重要性，又可将PVC稳定剂分为主稳定剂、辅助稳定剂这两种类型。其中，辅助稳定剂自身稳定性较弱，或并不具备热稳定效果，但其通过与主稳定剂并用的形式，可以展现出协同效应；而主稳定剂通常为带有金属的热稳定剂材料。注意，在实际生产中，环氧化合物，多元醇等纯有机化合物，常以辅助稳定剂的形式使用。

输送带行业目前大部分厂家稳定剂都是采用的都是二盐、三盐，是应用范围最为广泛的热稳定剂。由于其碱性状态，所以能与HCL发生反应，进而起到稳定作用。从毒性、抗污性以及制品透明性角度分析，铅盐的应用价值并不理想。但它的稳定效果好、性价比高，所以仍然大量应用在廉价PVC挤出与压延制品中。通过前期大量资料搜查，得出稀土稳定剂有代替二盐、三盐的可能，并且价格更加便宜。

稀土主要作用于聚氯乙烯材料定型过程中,在高热及机械外力的作用下，促使聚氯乙烯化学结构中与碳原子相连的氯原子和与之相邻碳原子上连接的氢原子相结合，生成氯化氢气体并释放，形成双化学键结构，激活与之相邻的氯原子。该过程产生的氯原子性质非常不稳，又作用于与之相邻的其他碳原子并生成氯化氢气体、形成稀链段结构，因聚合物发生降解而导致聚氯乙烯产品的机械性能，使用寿命明显缩短。稀土发挥抗氧化及防光热的作用，降低聚氯乙烯产品中氯原子的活性，形成更稳定的化学结构，最终提高聚氯乙烯制品的质量并延长使用寿命。

通过协同反应可将其制作成具备多种功能的复合型热稳定剂，该试剂在PVC制品、建筑管材、人造革、复合板等产品的加工生产中被广泛使用，辅助挤出、注塑、压延及吹塑生产工艺的稳定进行。在使用过程中，多功能复合稀土热稳定剂还表现出热稳定、耐候性、高效性、低耗能等优点，与当前社会倡导的环境友好型理念基本一致，其广泛应用有利于塑料制品加工行业的可持续发展。

观察稀土元素化学结构，其阳离子外围存在大量空轨道，可辅助光电子配位。同时，稀土中金属离子的半径较大，可达到某些原料中氧原子和氯原子的水平，且存在孤电子对，有利于配位键的形成。镧元素有较强的亲氧性，导致CaCO3可与PVC相溶，因此在加工过程中可适当提高原料投放量。PVC加工配方中含有的无机物和有机物能够与稀土中的离子相结合，形成多种配位体和螯合物，强化分子间作用力，将无机物包裹均匀，有利于产品性能的优化。

项目强力（MPa）伸长（%）外观

标准≥350—≥10有保证pvc的稳定性才能保证输送带成品的质量和寿命。实验数据如下：

实验方案：取悬浮树脂分别加入四份稀土稳定剂、二盐、液体稳定剂以及其他配料。加热塑化成胶片，放置1天，观察外观，测其强力和伸长。

实验结果如下：

表1稳定剂对比实验稀土稳定剂16.8430不变色

二盐15.6421不变色

液体稳定剂16.2421不变色

通过数据我们可以看出：在PVC中加入稀土稳定剂来代替二盐、三盐、液体稳定剂是完全可行的，其性能得到提升，改善了树脂的流动性，完全符合MT914—2008《煤矿用织物整芯阻燃输送带》标准要求。

2.3环保及价格优势

稀土稳定剂是新一代绿色环保产品，表现出无毒、高效、综合性能好的特征，可以在多种PVC制品中起到稳定作用。国内稀土资源较为丰富，占世界总储量8O%左右，在充分开发资源优势的同时，使稀土热稳定剂也展现出较强的成长性。

近几年随着人们对环保的重视，环保要求越来越严格，二盐、三盐生产商不得不限产或停产，这让生产非常被动。稀土复合稳定剂，主要通过稀土元素中羧酸盐、脂肪酸盐合成。应用上，可以取代铅镉盐、有机锡等有毒稳定剂，且带有较为明显的的热稳定、光稳以及透明着色力，外观表现为白色或淡黄色粉末状、片状、液体。并且价格便宜、厂家多。从最近一次报价看二盐、三盐20000元/吨，液体稳定剂28000元/吨，稀土稳定剂15000元/吨，以每年300天工作日每天制糊5釜、炼胶4500Kg计算，则每年可节约成本33万元。

3实施效果

3.1社会效益

（1）通过在糊体和胶片中加入稀土稳定剂来代替二盐、三盐、液体稳定剂，解决了稳定剂厂家少来源不足的问题。（2）在输送带中使用稀土稳定剂是先例，给输送带行业提供了技术支持。

（3）使用稀土稳定剂来代替二盐、三盐，有利于环保，有利于经济可持续发展，符合国家政策。

（4）二盐、三盐粉末细小，配料和混合中，其粉尘被人吸入会造成铅中毒，使用稀土稳定剂解决了这个隐患。

（5）通过使用稀土稳定剂提高了产品性能，增加了使用寿命和市场竞争力。

2.2对比实验

整芯阻燃输送带由整体带芯经过聚氯乙烯浸渍糊浸渍塑化处理和加胶硫化处理后制成的。该类型输送带强度高、荷载能力强、运行稳定，且材料本身不易磨损、抗热、抗风化、抗静电性能优良。其中糊体和胶片的性能直接关系到输送带的整体性能和使用寿命。糊体和胶片分别是由pvc乳液树脂和悬浮树脂添加增塑剂、稳定剂、阻燃剂、抗静电剂、润滑剂等组成。只

3.2经济效益

通过在糊体和胶片中加入稀土稳定剂来代替二盐、三盐、液体稳定剂一段时间看‚稀土复合稳定剂能使PVC混合物料塑化均匀，塑化速率提高，改善物料的流动性，产品质量稳定性高，并且更加环保，完全能代替二盐三盐。

作者简介：韩仕伟（1991-），男，汉，河南濮阳人，助理工程师，学士，主要从事：输送带研究与开发。

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