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世界环保对PVC塑料的要求及对策

深圳市志海实业有限公司 AIMSEA
SHENZHEN AIMSEA INDUSTRIAL CO。, LTD.
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世界环保对PVC塑料的要求及对策

全国第二届“塑料助剂与配方设计技术学习研讨班”

（讲议提纲）

严一丰

作者简介：严一丰，男，1956年生.1981年大学毕业，从事高分子材料研究开发，高级工程师.E-mail:aimsea@

一、 PVC塑料
1． 工业化大生产有近70年历史，是非常优异、价格低廉的工业聚合材料，从软质的膜、鞋、人造革、电线电缆、包装材料，到硬质的建筑材料（管材，异型材）、电器材料。
消耗量占塑料总产量的1/3。
我国约有生产量300万吨，500万吨的消耗量。

2． PVC工业涉及基本化工，如：HCL，液碱、整个氯碱工业。

3． PVC塑料最大缺点是热稳定性差，结构对热、光相对不稳定，在100℃开始脱HCL反应，因此在加工中需添加助剂来加以克服。

4． 传统的PVC塑料稳定剂：
传统的PVC塑料，添加三盐、二盐、铅盐、钡镉皂类稳定剂。
铅、镉毒性大，不被环境分解，经生物吸收后，对人体健康严重损害。
我国铅镉稳定剂产量约为10万吨。
二、 世界环保对PVC的要求：

1． 欧盟，绿色环保运动。爱和平、爱健康、保护环境，他们十几年不断向政府施压，对PVC提出了激烈的批评。认为：（1）PVC是含氯产品，其废料的处理客观造成二噁英对大气的污染。（2）传统PVC热稳定剂是有毒，有害的。现在已不是一个经济问题，而更多的是政治问题。

2． SONY，2001年 12月因为电器产品，含铅、镉被巨额补偿
----欧洲荷兰。

3． 欧洲议会通过法规：76/769/EEC 对18种有害物资，禁止使用。
PVC材料环保要求绿皮书----欧盟委员会
----《塑料异型材》2001.12.2

4． 18种禁用物资：

1． 石棉 (asbestos)
2． 三氧化二锑 ( Sb2O3 )
3． 铅及其化合物 ( Pb )
4． 多溴联苯 (PBBS)
5． 镉及其化合物 ( Cd )
6． 氯化石腊 Chlorinated Paraffins
7． 氯化苯、联二苯、三联苯、萘（卫生球）Polychlorobiphenyl
8． 邻苯二甲酸二辛酯 ( DOP )
9． 邻苯二甲酸二丁酯 ( DBP )
10． 五氯苯酚及其钠盐 ( PCB )
11． 三氯乙烷、四氯甲烷
12． 氟代烷烃 ( FCS )
13． 氢化溴氟烷烃 ( HBrFCS )
14． 脂肪族氟代烷烃 ( CHCS )
15． 多氯联苯 (PCBS)
16． 多氯三联苯 (PCTS)
17． 汞及其化合物 ( Hg )
18． 残留氯乙烯单体 ( CHCL )

5． 我国的现状：
5．1 法规不严，有标准。

⑴． 食品容器，包装材料用助剂使用卫生标准。（ GB9685-8 ）
⑵． 医用软聚氯乙烯管材。 （ GB10010-88 ）
⑶． 硬质聚氯乙烯给水管材。
⑷． 食品包装用聚氯乙烯粒料卫生标准。 （ GB14944-94 ）
⑸． 聚氯乙烯卫生级树脂 （GB 4803）

5．2 PVC助剂，大量使用，铅、镉稳定剂，年消耗量为8—9万吨。
无毒、环境友好的PVC稳定剂正在兴起。

5．3 市场的需求，取决于老百姓的觉醒。
例如：环保装修材料，要求无甲醛、无苯洛剂等的兴起。

6． 环保法规：

主要国家地区塑料制品环保法规
欧洲：EN71、PREN1122、91/338/EEC、94/62/EC
美国：AST，963-96 EPA3050B
日本：ST96
澳大利亚：AS1647

已颁法规重金属含量上限
法规
Pb
Cd
Hg
As
Cr
Se
Sb
Ba
EN71
90
75
60
25
60
500
60
1000
ASTM963-96
90
75
60
25
60
500
60
1000
AS 1647
90
75
60
25
60
500
250
1000
ST96
90
75
60
25
60
500
60
1000

（1）欧洲EN71-1994测可溶性重金属，其方法是模拟人胃的作用。
soluble
Pb

90mg/kg

Sb

60mg/kg

As

25mg/kg

Ba

1000mg/kg

Cd

75mg/kg

Cr

60mg/kg

Hg

60mg/kg

Se

500mg/kg
测试方法：过于宽松，现在推行新的法规。

（2）欧洲1122-2001测整个物资的含量测Cd、Pb。
EN1122的方法：
0.5克样本剪碎 浓硫酸消化 双氧水氧化 过滤定容

原子吸收光谱分析

或者电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-AES)

（3）美国EPA 3050B-1996 测Pb。
网上资料：
l PVC材料安全环保要求：
http://europa.eu.int/comm/environment/pvc
l 欧盟对于危险品的法规：
http://europe.osha.eu.int/
http:www.eicta.org/Content/Default.asp?PageID=113.
l EPA测试方法SW-846：
http:www.epa.gov/epaoswer/hazwaste/test/main.htm

7． 广东外销客户对PVC的环保要求:

7. 1以SONY ,PILLIP 公司为主导,对铅、镉做出更严格地要求。
要求（1）以EN1122-2001标准，镉含量〈 5 PPM
（2）以EPA 3050B-1996标准，铅含量〈 50 PPM
对于PVC稳定剂的含铅量、含镉量也要满足上述要求。

另外要求，不能使用以下，八种物资：
1． 三氧化二锑 Sb2O3
2． 聚溴联苯类阻燃剂 PBB、PBDE 等
3． 氯化石蜡及氯化阻燃剂
4． 聚氯苯类
5． 聚氯化奈类
6． 有机锡（丁基锡、辛基锡）
7． 石棉
8． 偶氮化合物（颜料）

7.2 检测方法：

阻燃剂检测方法
GC/MS 或GC/ECD
有机锡检测方法
DIN 38407F13
偶氮检测方法
DIN 53316
石棉检测方法
FTIR/显微镜

所以对PVC塑料生产厂家带来了极大的冲击、挑战和机遇。

三． 如何对策：

1． 现状中，所使用的含铅、镉、有机锡稳定剂已不能使用。

2． 钙锌复合稳定剂是国际公认的安全产品。
所谓补钙、补锌的口服液----已经美国FDA药检局、医学界认为是危险性最少的产品。

3． 深圳市志海实业有限公司致力于开发环保型的PVC复合稳定剂系列。无毒复合型PVC热稳定剂，正在申报国家专利，拥有自主的知识产权。

4． 深圳市志海实业有限公司简介：

成立于1997年1月27日，主要从事PVC新型材料, 无毒复合PVC稳定剂的研究、开发,生产。
通过ISO9001质量体认证，其复合稳定剂通过美国FDA、EN71、EN1122、3050B等标准认证。
是深圳市塑胶行业协会副会长，中国工程塑料协会、塑料助剂协会理事单位。
公司的环保PVC塑胶粒、环保PVC助剂、通过在广东三资企业运销世界各地。
主要客户有SONY（索尼），NOKIA（诺基亚），MOTOROLA（摩托罗拉）、日立 Salmp等世界级客户。
也有广东及上海地区众多为大型企业配套的各种专业型中小企业。
我们将坚持“技术创新、品质第一、持续改善，不断满足客户的要求”质量方针。为客户提供环保PVC产品。
我们向客户承诺，在我们所能控制的生产环境、生产产品中，执行欧盟提出环保PVC的规范及措施，并承担其相关责任。

5． 环保PVC助剂产品简介：

主要产品及应用范围

产 品 名 称
型 号
包 装
应 用

水晶透明PVC安定剂
有机锡体系
AIMSTA-T386 AIMSTA-T286
AIMSTA-T282

液体200KG/桶
高效甲基锡稳定剂
水晶般透明PVC软质制品，凉鞋、水管、工艺品等。
PVC安定剂
钡-锌体系
AIMSTA-3955
AIMSTA-3136
AIMSTA-3135

液体190KG/桶
无镉、无铅，符合SGS环保标准，应用于透明PVC压延膜、玩具膜、PVC胶粒、电线电缆等。
无毒无味PVC安定剂
钙-锌体系
AIMSTA-6632
AIMSTA-6631 AIMSTA-6630

液体190KG/桶
无毒、符合欧洲玩具EN71标准，应用于玩具、医疗用品。无毒制品、电线电缆等

无毒PVC 粉体安定剂
钙-锌体系
AIMSTA-6815 AIMSTA-6809 AIMSTA-6807
AIMSTA-6802
AIMSTA-6801
AIMSTA-6800

粉状20KG/包
应用于无毒电线电缆、PVC 胶粒、
符合UL安全规格。符合BS EN1122:2001标准、EPA 3050B标准。
PVC上下水管材、管件、异型材、
塑料门窗，符合国家标准。
PVC复合抗氧剂
AIMSTA-9060
AIMSTA-9030
液体200KG/桶
PU、PVC、ABS、橡胶、抗氧剂

PVC 润滑剂
AIMWAX LB-816
AIMWAX LB-710 AIMWAX LB-819
AIMWAX OP1
AIMWAX AG40
液体190KG/桶
粉状20KG/包
粉状25KG/包
粉状25KG/包
液体 170KG/桶
内滑剂
外滑剂
光亮剂
协调内外润滑平衡,去晶点消流纹
液体内外滑剂
PVC 加工助剂
AIMWAX P201
粉状20KG/包
促进PVC塑化及加工性。
PVC抗静电剂
AIMWAX AE-20
液体190KG/桶
抗静电、对PVC透明度影响低。
PVC 环保阻燃油
AIMSTA-2635
液体220KG/桶
无重金属、无二噁暎

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6． 环保PVC助剂产品特性：
6．1 产品特性：
⑴． 无重金属、无铅、无镉、绿色环保。
⑵． 具有与铅系稳定剂接近的热稳定性、耐热性，保持颜色，伸长保留率。
⑶． 透明性较好。
⑷． 促进塑化，提高PVC熔体强度。

6. 2耐热性对比实验：
A. 动态塑化试验：
时间：5—60分钟分别取片
设备：双辊炼胶机 SK-160
温度：180℃ 熔混炼。
基本配方： PVC（K=65） 100 PHR
DOP 30 PHR
复合稳定剂 3 PHR
硬脂酸 0.5 PHR
测定初期着色性、对比各类产品.
结论：志海公司产品，AIMSTA-6809接近钡、镉、锌产品的初期着色性。

B. 静态老化试验：
设备：老化试验箱401A，通风
温度：180℃
时间：从60分钟---360分钟
每60分钟取片，观察颜色变化，同时测定试片变黑时间，对比。

结论：志海公司AIMSTA ---6801老化变黑，时间在180分钟左右，AIMSTA-6809老化变黑时间在300分钟左右。与铅系稳定剂接近.
值得注意的是无毒PVC复合稳定剂在无氧高温条件下的耐热性与传统的铅类稳定剂有显著的差别。以国家标准，如GB8815-88中200℃热稳定时间，刚果红变色试验，对无毒PVC稳定剂评价不够准确。因为实际应用中，PVC塑料是在无氧高温下加工。

C. 耐老化性能对比
设备：换气老化试验试验箱
条件：168小时，136小时测试.
产品: 电线
基本配方： PVC（K=70） 100 PHR
TOTM 50 PHR
CaCO3 20-50P HR
无毒复合稳定剂 5 PHR
CLAY 5 PHR
PE蜡 0.5 PHR

结论：使用志海公司AIMSTA-6815，能满足UL1015电线规范，耐温等级105℃,拉伸强度、伸长率保留率均在70%以上

D．120℃，100℃，80℃×168小时变色试验：
志海公司的无毒复合稳定剂、变色性、要少于传统的铅类稳定剂。

6.2 加工性试验对比
设备：1.￠50挤出机、
产品：电线套管料
加工温度：
一区
二区
三区
四区
五区
135℃
140℃
150℃
165℃
160℃
正常牵引速度，可顺利加工3—7天，不用清理口模。

2.产品：PVC给水管
配方: PVC (K=65) 100 PHR
无毒稳定剂AMSTA-6805 3PHR
改性CaCO3 5PHR
加工助剂 1.5PHR
内外润滑剂 1PHR
料筒温度：

一区
二区
三区
四区

180℃
185℃
185℃
185℃

模头温度：
一段
二段
三段
四段
五段
210℃
220℃
240℃
230℃
230℃
主机转速：61 rmp/min 主机转速:57%
熔体压力：30 mpa
熔体温度：190℃
牵引速度：0.76m/min

结 论：物理机械性能完全符合给水用硬聚氯乙烯（U-PVC）管材国家标准GB/T 10002.1-1996，更可以满足欧盟EN1122标准.铅<50PPM,镉<5PPM

7.环保PVC助剂应用的特点:

7. 1 稳定剂以能顺利加工为宜，并不是稳定性越强越好.观念上，不能完全以铅盐类稳定剂作对比。
7．2 应用单位,应从加工设备，温度控制，操作方法上注意环保PVC助剂的特性。
7．3不同的PVC配方，是一种科学，我们可以与应用单位良好的协作，共同开发系列产品。

8. 无毒 PVC发展前景:

PVC热稳定剂向高效、无毒、复合型无害化发展已经成为总趋势，我国已加入WTO，全球环保要求将会更严格。
而我国PVC加工，仍以使用铅盐为主，从自身的生存来讲，已不识时务。
我们应该更有责任，为了我们的地球及子孙后代，大力推广应用无毒PVC稳定剂.

不正之处，敬请指教。

本文，引用了很多专家、同行的资料，在此谨表谢意。

2002年12月5日

YANYIFENG 第 15 页 2024/9/27 周五