无镉纳米pvc复合稳定剂在ul105度电缆料中的应用

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1、无铅、无镉纳米PVC复合稳定剂在UL105度电缆料中的应用严一丰周国庆（深圳市志海实业有限公司广东深圳518103）摘要：概述了PVC电缆料在电线电缆行业的应用，研究了无铅、无镉纳米PVC复合稳定剂热稳定性能及其在105度电缆料的应用，并与铅盐稳定剂及同类型无毒稳定剂进行对比，说明无铅无镉纳米PVC复合稳定剂完全可以替代铅盐稳定剂。关键词：无毒热稳定剂；热稳定性；105度电缆料；应用聚氯乙烯（PVC）塑料为含氯聚合物，由于其优异的性价比被广泛应用于电线电缆绝缘层和护套。2001年美国电线电缆行业中包覆材料中塑料占85%，其中聚氯乙烯又占塑料中的6

2、0%；我国电线电缆包覆材料中塑料占91%，而其中的聚氯乙烯又占塑料中的80%。我国电力网的改造、汽车工业、通讯产业的迅猛发展，都为电线、电缆企业的发展提供了前所未有的机遇，亦为PVC电缆料行业的发展开辟了广阔的前景[1]。2001年我国PVC产量为295万吨，实际消耗量为470万吨，PVC电缆料消耗量为80万吨[2]。三盐基性硫酸铅、二盐基性亚磷酸铅、硬脂酸铅、硬脂酸镉等是PVC电缆材料常用的稳定剂，其绝缘性能好，稳定性优异，价格低廉，但是铅、镉都是毒性很强且具有生态污染性的重金属。正在使用的含铅、镉电线电缆随着时间的推移，终究会失去使用价值。当

3、其作为废塑料处理时，最终要么被焚烧处理，要么被埋在地下或抛到海里自然降解。这些过程都将对海洋及地下水系统产生重金属污染，且数量巨大，将给人类的生存造成极大危害和潜在威胁。从上世纪九十年代以来，欧、美、日等发达国家及一些大电气公司相继制定法规，在所用的PVC电线电缆中不得使用铅盐、镉盐类稳定剂，并对其含量作出了严格的限制。如欧洲议会2000年通过环保法案76/769/EEC---PVC材料环保要求绿皮书：要求2003年8月起，在电器类材料中禁止使用铅盐类物资，到2005年达到全面禁用；2001年3月1日起，欧盟PVC工业界承诺不再使用镉热稳定剂。无

4、毒、高效、无污染是PVC热稳定剂发展的必然趋势[3]。为了适应PVC塑料的环保要求，深圳市志海实业有限公司紧密跟踪世界各国PVC助剂研究步伐，经过不懈努力，推出了具有自我知识产权的无毒PVC热稳定剂——无铅、无镉纳米PVC复合稳定剂。该类型稳定剂已推出多个品种，多种档次，可广泛用于PVC电线电缆，管材，型材等制品的加工。本文将重点介绍其在UL105度电缆料中的应用。1.实验部分1.1对比样品本次实验共有4个样品，将如表1所示3个无毒稳定剂与1个铅盐稳定剂做对比。表1：对比样品无毒稳定剂名称编号产地无铅无镉纳米PVC复合稳定剂A中国钙/锌复合稳定剂

5、B德国钙/锌复合稳定剂C日本注：无铅无镉纳米PVC复合稳定剂A牌号为AIMSTA-68091.2实验配方为了保证实验结果具有可比性，本次实验中电缆料所采用配方的基本配比如表2所示：表2：实验配方基本配比原料配比（份量）聚氯乙烯（聚合度1300）100增塑剂（偏苯酸酯等）45填充剂（碳酸钙）55无毒稳定剂51.3实验方法本次实验所采用的实验测试方法遵循电线电缆UL标准及电线电缆用软聚氯乙烯塑料国家标准（GB/T8815-2002）进行。1.3.1热稳定性能对比实验评定稳定剂的热稳定性能主要从热稳定性时间，加热变色，热老化性能等方面进行综合评价。(1

6、)热稳定性时间的测定按表2配方，投料于开放式炼胶机两辊之间，塑炼10分钟，制成约1mm厚的胶片备用。参照GB/T8815-2002，将上述制备的胶片剪碎后加入试管中（高约30mm），再将宽5mm的刚果红试纸放入试管上端，用软木塞塞住试管，将试管放入200℃甘油浴中，观察试纸变色情况，记录时间。由实验测得的各稳定剂样品对PVC电缆料的热稳定性时间如表3所示，无毒稳定剂A，B，C热稳定性时间均达到GB/T8815-2002要求。表3：热稳定性时间对比结果（填充剂：轻质碳酸钙）稳定剂名称铅盐无毒稳定剂ABC时间/(Min)108120120115表4：

7、热稳定性时间对比结果（填充剂：重质碳酸钙）稳定剂名称铅盐无毒稳定剂ABC时间/(Min)90908580(2)颜色变化的评价PVC塑料降解时所形成的颜色是按照一定的时间-温度关系变化的。因此在工业生产加工过程中，单独或相互配合的监控与调节时间和温度这两个参数以保障产品质量最好。在实验室中一般固定试验温度，观察颜色随时间的变化情况。一般采用静态烘箱试验法和动态辊炼实验法。静态烘箱试验法是一种对大量新稳定剂进行最初筛选法中最容易而又最快速的方法。从制备的胶片上切下一小块分别放在热风循环烘箱内的几个料盘上，控制温度为180℃，每隔一段时间取出一块料盘，

8、最终各胶片颜色变化如表5、表6所示：表5：静态样片颜色变化的比较（填充剂：轻质碳酸钙）稳定剂颜色变化铅盐无毒稳定剂ABC60分钟不变不变