物料添加型去黄剂对PVC发泡鞋底生产的基本工艺的适配性及优化研究

  摘要：为推动物料添加型去黄剂工业化应用，研究其10%~30%添加量对PVC发泡鞋底（吹气法）生产的基本工艺的适配性并优化工艺参数。根据结果得出，去黄剂添加量影响物料熔融粘度与导热性，添加量＞25%需调整加工参数。优化后工艺参数为：混合转速350~450 r/min、时间10~12 min；挤出温度加料段145~155℃、熔融段170~185℃、机头段180~195℃；发泡压力0.7~0.9 MPa、温度50~60℃。25%添加量下，优化工艺使生产效率提升8%~10%，产品合格率达98%以上，同时保证优异的耐热性（热分解温度提升20℃以上）与阻黄效果（100 h热老化白度保留率94%）。本研究实现去黄剂与生产的基本工艺高效适配，为工业化量产提供技术方案。

  物料添加型去黄剂；PVC发泡鞋底；生产的基本工艺；适配性；工艺优化；工业化量产

  物料添加型去黄剂虽能从源头解决PVC发泡鞋底黄变问题，但由于其添加量较高（10%~30%），可能改变PVC物料的物理化学性质，进而影响生产的基本工艺的稳定性与产品质量。现有PVC发泡鞋底生产的基本工艺（如吹气法、注塑发泡法）均基于传统物料配方设计，未考虑高添加量去黄剂的影响，易出现物料混合不均、塑化不完全、发泡倍率波动等工艺问题，限制了其工业化应用。

  因此，系统研究物料添加型去黄剂与现有生产的基本工艺的适配性，优化关键工艺参数，是实现其工业化应用的核心前提。本文以吹气法生产的基本工艺为研究载体，探究不同去黄剂添加量下各工艺环节的适配难点，通过调整混合参数、温度参数、压力参数等，建立适配高添加量去黄剂的生产的基本工艺体系，确定保证产品质量稳定与生产效率提升。

  原料：PVC树脂（SG-5型，工业级）、物料添加型去黄剂（自制，最优配方）、AC发泡剂（纯度≥99.5%，工业级）、钙锌复合稳定剂（工业级）、DOTP增塑剂（工业级）。设备：工业级高速混合机（SHR-200）、双螺杆挤出机（TE-75）、吹气法发泡鞋底成型机（FC-1000）、熔融指数仪（MI-400）、热重分析仪（TGA，TA Q500）、色差仪（CR-400）。

  以现有吹气法PVC发泡鞋底生产的基本工艺为基础工艺（混合转速300 r/min、混合时间8 min；挤出温度：加料段140~160℃、熔融段165~180℃、机头段175~190℃；吹气压力0.6~1.0 MPa；成型温度40~60℃），分别加入10%、15%、20%、25%、30%的去黄剂（以PVC树脂质量为基准），观察各工艺环节的物料状态（混合均匀性、熔融状态），测试产品质量指标（白度、泡孔结构、力学性能），识别工艺适配难点。针对关键难点，以去黄剂添加量为变量，设计多组工艺参数调整实验，优化得到最优工艺方案，并通过工业化中试验证优化效果。

  3.1.1 物料混合环节：当去黄剂添加量≤20%时，物料可在基础工艺参数下实现均匀混合；当添加量＞20%时，由于去黄剂为固体粉末，易出现局部团聚现象，导致混合均匀性下降，需通过提升搅拌转速或延长混合时间改善混合效果。

  3.1.2 塑化挤出环节：去黄剂的加入会降低物料熔融粘度，提升导热性。当添加量≤20%时，基础工艺温度可满足塑化需求；当添加量＞25%时，物料塑化速度加快，易出现局部过热降解，需适当降低熔融段与机头段温度，避免PVC降解引发黄变。

  3.1.3 发泡成型环节：去黄剂添加量对发泡倍率影响较小，但过高添加量（＞30%）会导致物料流动性过强，若吹气压力不足，易出现泡孔过大、结构疏松等问题，需微调吹气压力以保证泡孔结构稳定。

  混合参数优化：添加量10%~20%时，最优混合参数为转速350 r/min、混合时间10 min；添加量25%~30%时，最优混合参数为转速450 r/min、混合时间12 min，可保证物料混合均匀，无局部团聚。

  挤出温度参数优化：添加量10%~20%时，挤出温度控制为加料段145~155℃、熔融段170~180℃、机头段180~190℃；添加量25%~30%时，挤出温度调整为加料段145~155℃、熔融段170~185℃、机头段185~195℃，可实现物料完全塑化，避免过热降解。

  发泡成型参数优化：添加量10%~25%时，吹气压力0.7~0.8 MPa、成型温度50~60℃；添加量30%时，吹气压力0.8~0.9 MPa、成型温度55~60℃，可保证泡孔结构均匀致密，发泡倍率稳定。

  以25%去黄剂添加量为例，采用优化工艺生产的试样，物料混合均匀性明显提升，无局部团聚现象；塑化完全，无未熔颗粒；SEM观察显示，泡孔平均孔径0.28 mm，孔径偏差≤0.08 mm，结构均匀致密。产品初始白度93%，100 h热老化后白度保留率94%，拉伸强度2.9 MPa，断裂伸长率355%，均优于基础工艺生产的试样。同时，优化工艺的生产效率较基础工艺提升8%~10%，产品合格率从92%提升至98%以上，证实优化后的工艺拥有非常良好的工业化应用价值。

  物料添加型去黄剂（10%~30%添加量）对PVC发泡鞋底生产的基本工艺的主要影响集中在物料混合与塑化挤出环节，添加量越高，对工艺参数的调整需求越显著；通过优化混合转速、混合时间、挤出温度、吹气压力等关键参数，建立了适配不同去黄剂添加量的生产的基本工艺体系；优化工艺可实现物料均匀混合、完全塑化及稳定发泡，在25%添加量下，产品合格率达98%以上，生产效率提升8%~10%，同时保证优异的阻黄效果与力学性能，为物料添加型去黄剂的工业化应用提供了可靠的工艺保障。返回搜狐，查看更加多