PVC制品产品标准编制的几个发展趋势

周锡王

(1.广西佳利工贸有限公司，广西 南宁 530226；2.广西五一管业股份有限公司,广西 梧州 543000)

产品标准是针对PVC制品制定生产技术要求的依据，产品标准内容的变化直接影响着PVC制品生产的发展。近期已颁布和正在编制的PVC制品国家、行业标准存在着几种趋势性的改变，这些改变将对PVC制品产生重要影响。

1 PVC制品产品标准的变化趋势

1.1 增加混配料定级要求

产品标准的混配料定级指产品标准中对原材料经预混/预制所得的混配料设定技术性能要求,制品加工所用混配料的技术性能应符合该产品标准的混配料定级要求。

混配料定级在PE、PP制品等高分子制品产品标准中应用较为普遍。如PE管材产品标准中，有PE混配料的定级要求。进行PE管材加工时，确定了供应商提供的PE混配料的定级报告并验证其实物性能均符合产品标准混配料的所有性能要求，并确认了该混配料是符合PE管材生产所需的混配料后，则可不必考虑不同厂家与不同牌号PE混配料的性能差异，以同一技术性能要求，标准化地判定PE混配料性能是否符合要求。

目前，不同PVC制品产品标准的材料要求中，有混配料的组分和其中主材料的性能要求，但缺乏混配料的定级要求。这是PVC制品产品标准与其他高分子材料制品产品标准之间最明显的差异。近年新颁布和正在编制的PVC制品产品标准已开始着手这方面的工作。CJ/T 493—2016《给水用高性能硬聚氯乙烯管材及连接件》和正在报批的GB/T 5836《建筑排水用硬聚氯乙烯(PVC-U)管件》标准新版本制定有混配料的性能定级要求。

PVC制品品种较多，所用原材料品种较为复杂繁多。不同PVC制品的性能要求各异，其所用原材料品种、混配料组分及配比不尽相同，除含主要材料PVC树脂粉外，还有稳定剂、增塑剂、抗冲剂、填充剂等原材料。在影响PVC制品性能的因素中，除加工条件外，PVC制品各种原材料的性能、混配料的组成和配比直接影响着混配料的性能，成为影响PVC制品性能的重要因素。

现实生产中，不同品种规格的PVC制品、不同厂家加工的相同品种规格的PVC制品，甚至同一厂家在不同机台加工的同一品种规格的PVC制品所用的原材料的品种、混配料组分的成分和配比均可能存在差异。

就混配料而言，混配料中不同供应商的同品种材料的技术性能并不一定完全一致，相同功能而不同品种原材料的性能也并不完全一致，较难准确合理地判定这些不同厂家生产的原材料能否满足PVC制品生产的要求。

对于PVC制品加工而言，最终影响PVC制品加工性能和产品性能的原材料因素是混配料的综合性能，而不是混配料中各种组分的独立性能。因此，通过对混配料的定级，确定满足PVC制品加工所用混配料的性能指标，可从PVC制品加工方的角度以统一的技术性能要求标准化地确定原材料的技术性能要求，比分别研究各原材料的成分和性能以及混配料组分更科学、合理而且有效。因此，混配料定级的建立有利于PVC制品产品质量的稳定，是PVC制品产品标准编制的一个良好方向。

1.2 增加限铅要求

铅盐稳定剂是PVC制品中性价比较高的稳定剂。由于铅盐稳定剂的毒性与环保缺陷，限铅是PVC制品生产多年前就已呈现的发展趋势。非铅盐稳定剂的研究与应用已有多年，并取得了不少成果，但就目前PVC制品生产而言，仍没有哪一种非铅盐稳定剂在性价比上能完全替代铅盐。钙锌稳定剂的稳定效果不如铅盐，稀土稳定剂单独使用效果并不理想，有机锡稳定剂本身也存在着毒性与环境污染缺陷，其他稳定剂在解决毒性与环境污染缺陷的同时又存在性能与成本上的不足。这导致PVC制品产品标准中铅限量控制上限的制定进程和实际生产的铅盐控制跟不上非铅盐稳定剂的研究进展。

标准的制定除了考虑产品加工与应用的适用性外，也需要符合相关政策与法律、法规的要求。目前PVC制品产品标准中增加限铅要求更多的是基于环保与政策压力进行的，而非基于非铅化技术革新所带来的PVC制品经济效益的提高。

基于涉水法规的要求，涉及饮用水的PVC制品在现行产品标准中已规定有包括铅元素在内的重金属元素溶出值的控制要求。由于没有相应的政策与法律法规要求，非涉水PVC制品产品标准限铅要求的制定仍相对滞后，但仍有一些PVC制品标准已着手向非铅化发展。目前，GB 21550—2008《聚氯乙烯人造革有害物质限量》中规定人造革中可溶性铅含量≤90 mg/kg ；GB/T 33284—2016《室内装饰装修材料 门、窗用未增塑聚氯乙烯(PVC-U)型材有害物质限量》中规定PVC型材的铅含量≤1 000 mg/kg；在排水PVC管材方面，正在报批的GB/T 5836标准新版本也进行了排水管材、管件铅限量值的设定。其他PVC制品标准也在逐步着手这方面的工作。

1.3 性能指标的可证实性得到提高

可证实性是标准制定中对产品性能指标值设置的原则性要求。标准编制的基础标准GB/T 1.1—2009《标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写》的6.3.1.3条规定：“不论标准的目的如何，标准中应只列入那些能被证实的要求。标准中的要求应定量并使用明确的数值表示”。

可证实性不足是不少产品标准存在的缺陷(不只是PVC制品标准才存在)，其主要表现为产品标准中性能确定的非量化，使证实产品性能检验的可操作性不强。以前制定的PVC管材产品标准的“不透光性”性能要求为“应不透光”，其检验方法为 “……用手握住有光源方向的管壁，从管子开口端用肉眼观察试样的内表面，不见手遮挡光源的影子为合格”的判定操作非量化而且模糊，所得结果受人为因素的干扰较大，并不精确，是较为典型的可证实性不足的例子。

新制定的PVC制品产品标准中，类似上述“不透光性”检验方法所存在的可证实性不足的问题得到逐步解决。

GB/T 32018.1—2015《给水用抗冲改性聚氯乙烯(PVC-M)管道系统 第1部分：管材》中，其“不透光性”要求为“透光率小于0.2%”，检验方法标准是GB/T 21300—2007《塑料管材和管件 不透光性的测定》，其操作是测定规定波长范围的光通过试样后透光值与无样品透光值之比，检验结果量化明显，检验操作过程标准化程度高，可证实性明显提高。

以前编制的PVC-U管材、管件产品标准中，以十字法测量PVC-U管材、管件承口两垂直部位值，其准确度与精度均存在问题[1-2]。新编制的PVC-U管材、管件产品标准(如正在编制的GB/T 5836标准)中，采用GB/T 8806—2008《塑料管道系统 塑料部件 尺寸的测定》中根据管材、管件公称尺寸增加测量点的方法，替代旧版本标准中的十字法测量方法，其准确度与精度均有所提高，可证实性也得到提高。

1.4 产品质量水平要求有所提高

以往PVC制品产品标准中，依据GB/T 2828.1标准进行抽样检验的产品性能指标多以接收质量限(AQL)6.5进行验收，目前不少PVC制品产品标准(如GB/T 32018.1—2015)中，将AQL=6.5改为AQL=4.0，产品质量水平要求有所提高。

在GB/T 2828.1中，AQL值指连续提交检验批(简称交验批)中“可容忍的最差平均质量水平”。AQL值一定时，交验批产品的不合格品率越大，交验批的合格接收概率越低；不合格品率越小，交验批的合格接收概率越高。AQL值下调，如交验批的不合格品率保持不变时，交验批的合格接收概率将有所下降；要保持相同的接收概率，则交验批的不合格品率就应有所下降[2]。因此，产品标准的AQL值下调，产品交验批的不合格品率控制要求应有所下调，即批次产品的质量水平要求有所上升。

2 PVC制品产品标准编制的变化趋势对PVC制品加工的影响

2.1 增加混配料定级要求的影响

混配料定级可以从PVC制品生产方要求的角度确定原材料的技术性能，并通过混配料的综合性能而非各单一组分分别考量的角度判定原材料质量，更便于PVC制品加工中对原材料与配方性能进行标准化的确认。这对PVC制品加工与产品质量的控制更科学合理。

产品标准的混配料定级工作较为复杂冗长，成本高，混配料的定级试验是对混配料基础性能的确认，非常重要。要实现这一目的，需要考虑确定PVC制品产品标准中混配料定级的科学合理性。

国内PE、PP产品标准的混配料定级多以国际标准中国外研究数据为依据制定，但国内近年对各种高分子材料的混配料定级的研究也取得了新的进展[3-4]。国内PE、PP制品加工企业所用混配料或由原料供应商直接提供，或以供应商所提供的基础树脂加色母料简单混合而成，PE、PP制品生产企业只需验证所使用的混配料符合PE、PP制品产品标准的混配料定级要求即可直接使用，操作简单，原材料质量易于标准化确认与控制，产品质量也容易得到保障。

PVC制品混配料的组分多，影响混配料性能的原材料因素远比PE、PP制品的复杂。就这点而言，PVC制品产品标准混配料定级应比PE、PP制品产品标准的混配料定级要复杂，所需做的基础与应用研究要多得多。

国内PVC制品加工的实际情况是：所用混配料基本由各PVC制品加工企业自行配制，其混配料定级的确认与控制中，对技术与经验方面的考虑远多于着重标准化操作的考虑。这直接影响PVC制品性能的稳定性及产品标准要求的符合性。

目前，PVC制品用助剂及PVC混配料配方的研究，缺乏较为明确的依据PVC制品用途与性能要求而确定混配料的定级要求，而是以直接研究加工所得PVC制品的性能值作为判定依据，来分析原材料的适用性及其混配料组分与配比的合理性。这一研究方法中，研究结果通常着重于对PVC制品产品标准中验证时间短、费用低的出厂检验指标符合性的确认，缺乏对PVC制品产品标准中检验周期长、验证费用高的非出厂检验项目的其他型式检验项目的符合性确认，验证的项目不够全面、合理[5-7]。这导致不少看似成功的研究成果往往存在严重缺陷(尤其是对于像PVC-U管材这类长期性能指标对产品的使用效果有重要影响的PVC制品而言)，并不见得真正达到PVC制品产品标准所有性能指标的要求。一些PVC制品新材料、新配方、新产品的研究与应用在这方面的问题，使其产品独有性能的市场化确认难以取得成效，从而影响其市场推广。因此，混配料定级性能要求的符合性，是PVC制品新材料、新配方、新产品的研究与应用取得成果需要考虑的新内容、新思路。

2.2 增加限铅要求的影响

影响PVC制品无铅化的主要因素除了政策压力外，非铅盐稳定剂应用技术的成熟程度与PVC制品由铅盐配方转向非铅盐配方的加工成本也是重要因素。

钙锌稳定剂早在多年前就已经在国内推广使用。由于初期的钙锌稳定剂相对铅盐稳定剂成本高，使用效果差，并没有得到较广泛的使用。目前钙锌稳定剂生产日渐成熟，市场化程度增大，价格相对铅盐稳定剂偏高的不足有所改进，许多PVC制品加工企业已经逐步采用钙锌稳定剂替代铅盐。一些PVC制品则采用有机锡稳定剂替代铅盐。但有机锡也存在着一定的环境毒性，并非是完全无毒的产品。其他非铅盐稳定剂近期仍存在着技术成熟程度、成本与使用效果的不足。同时，由于PVC制品由铅盐配方转换为非铅盐配方，其加工工艺和配方均需要进行相应调整，这一调整过程除需要对原材料、配方和加工工艺进行技术积累外，还涉及配方调整和正常加工过程生产成本的增加。以目前非铅盐稳定剂的研究与应用状况，单纯从加工经济上的利益考虑，并不能真正推动PVC制品加工企业自觉地向PVC制品限铅方向发展。

由于国家、行业产品标准通用性较广，多数PVC制品生产企业依据国家、行业产品标准生产的产品具有比企业标准更广泛的适用性，以产品标准性能要求的形式推动PVC制品限铅的进行，效果更为显著。同时，也应考虑到，PVC制品生产限铅进展更多是迫于政策与法律法规的要求，而非无铅化带来的生产利益的提高，PVC制品生产限铅将是一个长期的进程[8-11]。

2.3 性能指标的可证实性提高的影响

产品标准中性能指标可证实性的提高，可减少PVC制品抽样检验中质量误判带来的不良影响，对PVC制品生产与使用者均有利，但同时也可能会导致产品检验成本的上升。PVC制品产品性能的检验通常需要使用专业检测仪器。对于市场容量不大的PVC制品的专有性能(如降噪管的降噪性能、高抗冲管材的抗冲性能等)的检验而言，使用通用性不强而价格昂贵的专用检验仪器进行这些性能指标的确认，会明显增加检验成本，降低小市场容量的新型PVC制品的生产效益，从而影响其市场推广[12]。

2.4 产品质量水平要求提高的影响

PVC制品产品标准中，依据GB/T 2828.1标准进行抽样检验的项目，其接收质量限由AQL=6.5改为AQL=4.0并不只是简单意义的数字更改。要保持相同的接收概率，则PVC制品加工需要严格控制产品的相关性能，使其保持在更为稳定的水平，波动要明显减少。这要求PVC制品加工的设备、工艺与管理水平均有所提高。以PVC-U管材、管件生产为例，目前不少加工企业的PVC-U管材挤出机多由1台机台同时只生产1条管材和1机1出型换代为同时能生产多条管材的1机多出型。同一台挤出机同时生产的管材数量增多，则不同挤出口所得管材尺寸波动性增大，其生产稳定性的控制要求就越高。当产品尺寸指标的接收AQL值有所下降时，如果同一生产设备不同机台部位所产制品的综合稳定性仍保持不变，则不合格品率将明显下降。同理，PVC-U管件由1模1个管件生产改为1模多个管件(有1模16个管件)的生产也存在同样的问题。

3 结语

PVC制品产品标准应基于法律法规要求，汲取PVC制品原材料、制品加工的科学研究、生产技术新成果而进行不断的技术性能要求的修改，以适应法律法规和市场变化的更新、更高要求。PVC制品产品标准中增加混配料定级要求、增加限铅要求、提高性能指标的可证实性和质量水平要求等发展趋势，均是这种标准编制目的的体现。这要求与PVC制品生产相关的原材料、生产和检验设备、工艺技术、生产管理等方面要针对新标准要求进行不断的改进、提高，以适应PVC制品标准编制的新变化。