PVC成品廣泛應用於各產業。 PVC鈣鋅穩定劑的評估和測試需要根據其性能採用不同的方法。一般來說，主要有兩種方法：靜態法和動態法。靜態法包括剛果紅試紙法、老化烘箱試驗和電動勢法，而動態法包括扭力流變儀試驗和動態雙輥試驗。
1. 剛果紅試卷法
使用內建甘油的油浴，將待測PVC與熱穩定劑均勻混合，放入小試管中。輕輕搖晃使材料混合均勻，然後放入油浴中。預先將PVC鈣鋅穩定劑油浴中的甘油溫度設定在約170℃，使小試管中PVC材料的上表面與甘油液面齊平。在小試管上方插入一個帶有細玻璃管的塞子，玻璃管自上而下透明。將剛果紅試紙捲起並插入玻璃管下方，使剛果紅試紙的下緣距離PVC材料的上緣約1公分。實驗開始後，記錄從剛果紅試紙放入試管到其變藍的時間，即為熱穩定性時間。本實驗的基本原理是：聚氯乙烯（PVC）在約170℃時會迅速分解，但由於添加了熱穩定劑，其分解過程受到抑制。隨著時間的推移，熱穩定劑會被消耗殆盡。當熱穩定劑完全消耗後，PVC會快速分解並釋放出氯化氫（HCl）氣體。此時，試管中的剛果紅試劑會因與氯化氫反應而變色。記錄此時的時間，並根據時間長短判斷熱穩定劑的有效性。
2. 靜態烘箱試驗
製備PVC粉末與其他加工助劑（如潤滑劑、衝擊改質劑、填料等）以及PVC鈣鋅穩定劑的高速混合樣品。取一定量的上述樣品，以一定比例將不同的熱穩定劑加入PVC鈣鋅穩定劑中，充分混合，然後加入雙黏混合物中。
在攪拌機上製備試體時，通常不添加增塑劑。雙輥溫度設定在160-180℃，添加增塑劑時，輥溫度通常在140℃左右。用兩根棒重複按壓，得到均勻的PVC樣品，然後切割成含有不同熱穩定劑的特定尺寸的PVC樣品。將不同的PVC試體放置在固定裝置上，然後放入恆溫（通常為180℃）烘箱中。每隔10分鐘或15分鐘記錄一次試體的顏色變化，直到其變黑。
透過烘箱老化試驗，可以確定熱穩定劑對PVC熱穩定性的影響，特別是其抑制顏色變化的能力。通常認為，PVC在加熱過程中顏色會經歷一系列由淺到深的變化，包括白色、黃色、棕色、棕色、黑色。 PVC在一定時間內的顏色變化可以反映其降解情況。
3. 電位法（電導率法）
實驗裝置主要由四個部分組成。右側為惰性氣體保護裝置，通常使用氮氣，有時也會使用空氣。差別在於，使用氮氣保護時，PVC鈣鋅穩定劑可避免空氣中氧氣氧化導致PVC母鏈降解。實驗加熱裝置通常為溫度約180℃的油浴。將PVC和熱穩定劑的混合物置於油浴中。當產生HCl氣體時，HCl氣體會隨惰性氣體進入左側的NaOH溶液。 NaOH會迅速吸收HCl，導致溶液pH值改變。透過記錄pH計隨時間的變化，可以確定不同熱穩定劑的效果。實驗結果表明，處理得到的pH-t曲線可分為誘導期和增長期，誘導期的長度隨熱穩定劑效果的不同而變化。
4. 扭矩流變儀
扭矩流變儀是一種典型的模擬PVC實際加工過程的小型儀器。儀器外部有一個封閉的加工箱，加工箱的溫度和兩個內部輥筒的轉速可以透過與儀器連接的電腦進行控制。扭力流變儀的進料量一般為60-80公克，具體用量因儀器型號而異。實驗步驟如下：預先配製含有不同熱穩定劑的母料，基本母料配方一般除PVC CPE、CaCO3、TiO2、潤滑劑等外，還包含ACR。預先設定扭矩流變儀的溫度。當溫度達到設定值且轉速穩定後，將稱量好的混合物加入加工箱，迅速關閉，並透過連接的電腦記錄各項參數，即流變曲線。加工後，擠出材料可呈現不同的外觀特徵，例如白度、成型情況、光滑度等。透過這些參數，可以確定相應熱穩定劑的工業應用潛力。合適的熱穩定劑應具有適當的扭矩和塑化時間，且產品應成型良好、白度高、表面光滑。扭力流變儀為實驗室研究與工業化大規模生產之間建造了一座便利的橋樑。
5. 動態雙滾試驗
作為動態測量熱穩定劑效果的輔助方法，在沒有流變儀的情況下，採用動態雙輥法，實驗中選用雙輥壓片機。將高速混合的粉末加入壓片機中，壓製成型。反覆擠壓所得樣品，直到試樣變黑，記錄其完全變黑所需的時間，即黑化時間。透過比較黑化時間，確定不同熱穩定劑對PVC熱穩定性的影響。
發佈時間：2024年6月20日
