El cloruro de polivinilo (PVC) es un material polimérico barato y fácilmente disponible con una amplia gama de aplicaciones en industrias como la del calzado, accesorios de tuberías, alambres, cables y películas calandradas. Sin embargo, la escasa tenacidad y la falta de estabilidad térmica de los materiales de PVC puro tienen limitaciones en muchas aplicaciones. Por lo tanto, en muchas industrias se han desarrollado compuestos de PVC modificados con diversos rellenos para mejorar sus propiedades mecánicas y su estabilidad térmica.
Por ejemplo, al agregar una cierta cantidad de carbonato de calcio (CaCO3), se mejora la dureza de los productos de PVC, lo que resulta en un mejor rendimiento y se pueden controlar los costos de producción. A medida que continúan las investigaciones, se ha descubierto que la facilidad de procesamiento del carbonato de calcio puede mejorar en gran medida su valor de aplicación y su potencial en materiales de PVC.
Comparación de diferentes aplicaciones de carbonato cálcico en materiales de PVC
Calcio húmedo pesado
Deng Kewen y su equipo aplicaron calcio pesado molido en seco de Guangyuan (GY616), carbonato de calcio pesado ultrafino ultrablanco molido en húmedo de Guangyuan (CC-6000A) y calcio ligero disponible comercialmente a la formulación base de la película de calandrado de PVC, y analizaron la efectos de las variedades de carbonato de calcio sobre el brillo, la resistencia a la tracción, la gravedad específica, la resistencia al calor y el poder cubriente de las películas preparadas. El brillo y la gravedad específica de la película calandrada con la adición de calcio pesado húmedo fueron consistentes con los del nanocalcio liviano compuesto, y se mejoraron la resistencia a la tracción y la mejor resistencia al calor. Los efectos del CC-6000A, el brillo, la resistencia a la tracción, la gravedad específica, el poder de cobertura y la resistencia al calor del CC-6000A y el nanocalcio liviano compuesto de calcio se evaluaron utilizando cuatro sistemas de formulación. CC-6000A tenía mayor brillo y resistencia a la tracción, gravedad específica y mejor poder de cobertura y resistencia al calor en comparación con el nanocalcio liviano compuesto de calcio.
Nanopartículas de carbonato de calcio
Liu Yaxiong et al. investigó los efectos de factores clave como la temperatura de inicio de la carbonatación, la longitud de la cadena C de los ácidos grasos, el punto de fusión del aceite y el valor de yodo, y el agente de tratamiento de superficies compuestas sobre las propiedades de las nanopartículas de carbonato de calcio y la película calandrada de cloruro de polivinilo (PVC). Los resultados mostraron que, cuando la temperatura inicial de carbonización era de 24 ℃, el carbonato de calcio generado era cúbico regular, con una superficie específica de 22,3 m2/g, un tamaño de partícula promedio de 80 nm, una blancura de 96%, menos aglomeraciones de partículas y el tamaño de partícula secundaria más pequeño, con un D50 de 0,43 μm; y la película calandrada preparada con este carbonato de calcio tenía el mayor brillo, la mejor propiedad de absorción de tinta y el mejor rendimiento general.
Xie Zhong et al. utilizó piedra caliza como materia prima para generar cal mediante calcinación, y utilizó el método de carbonización continua de doble torre para producir nanopartículas de carbonato de calcio. Investigue el agente de tratamiento de superficie compuesto de ácidos grasos, aceites vegetales, tensioactivos no iónicos, agentes de acoplamiento, etc., y descubrió el proceso de tratamiento de activación de superficie de carbonato de calcio de 3 pasos para producir carbonato de calcio nano activado con bajo valor de absorción de aceite y buen procesamiento. Rendimiento y buena dispersabilidad, que se utiliza como relleno y agente de refuerzo en la producción de tuberías de drenaje de PVC, y el límite elástico a la tracción, el alargamiento en la rotura, la contracción longitudinal de la presión de la tubería de drenaje, pero aún así para que la tubería de agua restaure el original. Forma, el producto tiene un rendimiento excelente.
Carbonato de calcio en diferentes formas.
Dong Dongdong et al. preparó cinco tipos de partículas de carbonato de calcio con diferentes morfologías, a saber, escamas, rombos, varillas, esferas y cubos, mediante el método de cloración, e investigó los efectos de diferentes morfologías en las propiedades mecánicas de películas blandas de PVC. Los resultados muestran que diferentes formas de carbonato de calcio han mejorado las propiedades mecánicas de la película de PVC, la resistencia a la tracción y el alargamiento a la rotura de la película de PVC han aumentado significativamente; entre ellos, la forma de varilla del carbonato de calcio sobre las propiedades mecánicas de la película de PVC es la mejor, con una resistencia a la tracción de 27,11 MPa; La forma rómbica de la película de PVC modificada con carbonato de calcio tiene el mayor alargamiento de rotura, para 98.23%.
Hu Hongchuan et al. Estudió el efecto del carbonato de calcio, estabilizador térmico y modificador de impacto ACR sobre las propiedades mecánicas de tuberías de PVC con alto contenido de relleno. Los resultados de las pruebas mostraron que con el aumento de la dosis de carbonato de calcio, las propiedades de tracción de las tuberías de PVC disminuyeron gradualmente y aumentaron la resistencia al impacto y la resistencia a la flexión.
Carbonato de calcio combinado con talco.
Li Na et al. preparó compuestos de PVC/carbonato de calcio/talco mediante un proceso de mezcla en estado fundido e investigó los efectos del talco y carbonato de calcio en las propiedades mecánicas y de procesamiento de los compuestos de PVC. Los resultados mostraron que la temperatura de ablandamiento Vicat de los compuestos de PVC fue la más alta (78,6 ℃) cuando la relación de masa de carbonato de calcio a talco fue de 10∶20; la resistencia a la flexión de los compuestos de PVC fue la más alta (77,81 MPa) cuando la relación de masa de carbonato de calcio a talco fue de 15∶15; la resistencia al impacto entallada de los compuestos de PVC fue la más alta (7,738 kJ/m2) cuando la relación de masa de carbonato de calcio a talco fue de 20∶10; y la resistencia al impacto entallada de los compuestos de PVC fue la más alta (7,738 kJ/m2) cuando la relación de masa de carbonato de calcio a talco fue de 20∶10. 7,738kJ/m2); el módulo de flexión más alto (6300 MPa) de los compuestos de PVC cuando la relación de masa de carbonato de calcio a talco era de 5:25.
Carbonato de calcio modificado
Yang Dongdong et al. investigaron los efectos del tipo y contenido de carbonato de calcio sobre las propiedades de los compuestos de PVC/CaCO3. Los resultados mostraron que el compuesto de carbonato de calcio modificado por ácido esteárico y agente de acoplamiento de titanato tuvo el mejor efecto en la mejora integral del rendimiento de los compuestos, y la resistencia al impacto aumentó en 15% en comparación con los compuestos a los que se agregó carbonato de calcio no modificado.
Deng Chuanfu et al. exploró el efecto del nano-CaCO3 modificado sobre el rendimiento integral de los compuestos de PVC. Los resultados mostraron que al introducir un exceso de grupos hidroxilo en la etapa de modificación húmeda del nanocarbonato de calcio, se ayuda a mejorar el efecto de recubrimiento de injerto del agente de acoplamiento de silano, y se pueden obtener nanorellenos con mejor dispersión y procesabilidad, lo que puede mejorar eficazmente. el rendimiento de estabilidad térmica de los compuestos de PVC, promueve la plastificación y logra el efecto de refuerzo y endurecimiento de los compuestos.
Sin carbonato de calcio añadido
Zhang Weifang et al. preparó emulsiones de nanocarbonato de calcio uniformemente dispersas mediante microemulsificación y luego sintetizó dos resinas compuestas de nano-CaCO3/PVC mediante polimerización in situ. Las resinas compuestas de nano-CaCO3/PVC mostraron un aumento simultáneo en la densidad aparente y la absorción de plastificante, una mejor estabilidad térmica, resistencia al impacto entallada mejorada y alargamiento de rotura elevado, en comparación con las resinas en bruto.
En la actualidad, el rápido desarrollo de carbonato de calcio especializado nacional, la categoría de crecimiento obvio, pero sobre esta base para producir productos de alta gama es todavía relativamente pequeño, la mejora del valor agregado del producto todavía hay algo de espacio. El carbonato de calcio para PVC es un producto para fines especiales relativamente maduro, los resultados de la investigación tienen un cierto grado de sistemática, en la selección de carbonato de calcio, el uso de modificadores, el control del proceso de procesamiento tiene ciertos resultados, vale la pena dibujar referencia y desarrollo.
