Le chlorure de polyvinyle (PVC) est un matériau polymère bon marché et facilement disponible avec une large gamme d'applications dans des industries telles que les chaussures, les raccords de tuyauterie, les fils, les câbles et les films calandrés. Cependant, la faible ténacité et le manque de stabilité thermique des matériaux PVC purs présentent des limites dans de nombreuses applications. Par conséquent, dans de nombreuses industries, des composites PVC modifiés avec diverses charges ont été développés pour améliorer leurs propriétés mécaniques et leur stabilité thermique.
Par exemple, en ajoutant une certaine quantité de carbonate de calcium (CaCO3), la dureté des produits en PVC a été améliorée, ce qui a permis d'améliorer les performances et de contrôler les coûts de production. Au fur et à mesure que les recherches se poursuivent, il a été constaté que la facilité de traitement du carbonate de calcium peut grandement améliorer sa valeur d'application et son potentiel dans les matériaux PVC.
Comparaison de différentes applications du carbonate de calcium dans les matériaux PVC
Calcium humide lourd
Deng Kewen et son équipe ont appliqué du calcium lourd broyé à sec de Guangyuan (GY616), du carbonate de calcium lourd ultra-blanc et ultra-fin broyé par voie humide de Guangyuan (CC-6000A) et du calcium léger disponible dans le commerce à la formulation de base du film de calandrage en PVC, et ont analysé les effets des variétés de carbonate de calcium sur la brillance, la résistance à la traction, la densité, la résistance à la chaleur et le pouvoir couvrant des films préparés. Le brillant et la densité du film calandré avec l'ajout de calcium lourd humide étaient cohérents avec ceux du nanocalcium léger composite, et la résistance à la traction et une meilleure résistance à la chaleur ont été améliorées. Les effets du CC-6000A, de la brillance, de la résistance à la traction, de la densité, du pouvoir couvrant et de la résistance à la chaleur du CC-6000A et du nanocalcium léger composite de calcium ont été évalués à l'aide de quatre systèmes de formulation. Le CC-6000A avait un brillant et une résistance à la traction plus élevés, une densité spécifique ainsi qu'un meilleur pouvoir couvrant et une meilleure résistance à la chaleur par rapport au nano-calcium léger composite de calcium.
Nanoparticules de carbonate de calcium
Liu Yaxiong et coll. ont étudié les effets de facteurs clés tels que la température d'initiation de la carbonatation, la longueur de la chaîne C des acides gras, le point de fusion de l'huile et l'indice d'iode, ainsi que l'agent de traitement de surface composite, sur les propriétés des nanoparticules de carbonate de calcium et du film calandré en chlorure de polyvinyle (PVC). Les résultats ont montré que, lorsque la température de début de carbonisation était de 24℃, le carbonate de calcium généré était cubique régulier, avec une surface spécifique de 22,3 m2/g, une taille moyenne de particules de 80 nm, une blancheur de 96%, moins d'agglomérations de particules et la plus petite taille de particule secondaire, avec un D50 de 0,43 µm ; et le film calandré préparé avec ce carbonate de calcium présentait le lustre le plus élevé, la meilleure propriété d'absorption d'encre et la meilleure performance globale.
Xie Zhong et coll. a utilisé du calcaire comme matière première pour générer de la chaux par calcination et a utilisé la méthode de carbonisation continue à double tour pour produire des nanoparticules de carbonate de calcium. Recherchez l'agent de traitement de surface composé d'acides gras, d'huiles végétales, de tensioactifs non ioniques, d'agents de couplage, etc., et découvrez le processus de traitement d'activation de surface du carbonate de calcium en 3 étapes pour produire du carbonate de calcium nano-activé avec une faible valeur d'absorption d'huile, un bon traitement performance et bonne dispersibilité, qui est utilisée comme agent de remplissage et de renforcement dans la production de tuyaux de drainage en PVC, et la limite d'élasticité à la traction, l'allongement à la rupture, le retrait longitudinal de la pression du tuyau de drainage, mais toujours pour que la conduite d'eau restaure l'original Forme, le produit a d'excellentes performances.
Carbonate de calcium sous différentes formes
Dong Dongdong et coll. préparé cinq types de particules de carbonate de calcium de différentes morphologies, à savoir flocons, losanges, tiges, sphères et cubes, par méthode de chloration, et étudié les effets de différentes morphologies sur les propriétés mécaniques des films de PVC souple. Les résultats montrent que différentes formes de carbonate de calcium ont amélioré les propriétés mécaniques du film PVC, la résistance à la traction et l'allongement à la rupture du film PVC ont augmenté de manière significative ; parmi eux, la forme en forme de tige du carbonate de calcium sur les propriétés mécaniques du film PVC est la meilleure, résistance à la traction de 27,11 MPa ; La forme rhombique du film PVC modifié au carbonate de calcium présente l'allongement à la rupture le plus élevé, pour le 98.23%.
Hu Hongchuan et coll. étudié l'effet du carbonate de calcium, du stabilisant thermique et du modificateur d'impact ACR sur les propriétés mécaniques des tuyaux en PVC hautement chargés. Les résultats des tests ont montré qu'avec l'augmentation du dosage de carbonate de calcium, les propriétés de traction des tuyaux en PVC diminuaient progressivement et la résistance aux chocs et à la flexion augmentait.
Carbonate de calcium mélangé à du talc
Li Na et coll. préparé des composites PVC/carbonate de calcium/talc par un processus de mélange à l'état fondu et étudié les effets du talc et du carbonate de calcium sur les propriétés mécaniques et les propriétés de transformation des composites PVC. Les résultats ont montré que la température de ramollissement Vicat des composites PVC était la plus élevée (78,6 ℃) lorsque le rapport massique du carbonate de calcium au talc était de 10∶20 ; la résistance à la flexion des composites en PVC était la plus élevée (77,81 MPa) lorsque le rapport massique du carbonate de calcium au talc était de 15∶15 ; la résistance aux chocs entaillés des composites de PVC était la plus élevée (7,738 kJ/m2) lorsque le rapport massique du carbonate de calcium au talc était de 20∶10 ; et la résistance aux chocs entaillés des composites PVC était la plus élevée (7,738 kJ/m2) lorsque le rapport massique composé du carbonate de calcium au talc était de 20∶10. 7,738kJ/m2); le module de flexion le plus élevé (6 300 MPa) des composites PVC lorsque le rapport massique du carbonate de calcium au talc était de 5:25.
Carbonate de calcium modifié
Yang Dongdong et coll. ont étudié les effets du type et de la teneur en carbonate de calcium sur les propriétés des composites PVC/CaCO3. Les résultats ont montré que le carbonate de calcium modifié par un composite d'acide stéarique et d'agent de couplage titanate avait le meilleur effet sur l'amélioration globale des performances des composites, et que la résistance aux chocs était augmentée de 15% par rapport aux composites additionnés de carbonate de calcium non modifié.
Deng Chuanfu et coll. a exploré l'effet du nano-CaCO3 modifié sur les performances globales des composites PVC. Les résultats ont montré qu'en introduisant un excès de groupes hydroxyle dans l'étape de modification humide du nanocarbonate de calcium, cela contribue à améliorer l'effet de greffage de l'agent de couplage silane, et des nanocharges avec une meilleure dispersion et une meilleure aptitude au traitement peuvent être obtenues, ce qui peut améliorer efficacement les performances de stabilité thermique des composites PVC, favorisent la plastification et obtiennent l'effet de renforcement et de durcissement des composites.
Sans carbonate de calcium ajouté
Zhang Weifang et coll. préparé des émulsions de nano-carbonate de calcium uniformément dispersées par microémulsification, puis synthétisé deux résines composites nano-CaCO3/PVC par polymérisation in situ. Les résines composites nano-CaCO3/PVC ont montré une augmentation simultanée de la densité apparente et de l'absorption du plastifiant, une meilleure stabilité thermique, une résistance aux chocs entaillée améliorée et un allongement à la rupture élevé, par rapport aux résines vierges.
À l'heure actuelle, le développement rapide du carbonate de calcium spécialisé national, catégorie de croissance évidente, mais sur cette base pour produire des produits haut de gamme est encore relativement faible, l'amélioration de la valeur ajoutée du produit, il reste encore un peu d'espace. le carbonate de calcium pour le PVC est un produit spécial relativement mature, les résultats de la recherche ont un certain degré de systématique, sur la sélection du carbonate de calcium, l'utilisation de modificateurs, le contrôle du processus de traitement ont certains résultats, il vaut la peine de tirer référence et développement.
