Поливинилхлорид (ПВХ) — дешевый и легкодоступный полимерный материал, имеющий широкий спектр применения в таких отраслях, как производство обуви, трубопроводной арматуры, проволоки, кабеля и каландрированных пленок. Однако низкая прочность и недостаточная термическая стабильность материалов из чистого ПВХ имеют ограничения во многих областях применения. Поэтому во многих отраслях промышленности разрабатываются ПВХ-композиты, модифицированные различными наполнителями для улучшения их механических свойств и термической устойчивости.
Например, добавление определенного количества карбоната кальция (CaCO3) повышает твердость изделий из ПВХ, в результате чего улучшаются эксплуатационные характеристики и можно контролировать производственные затраты. По мере продолжения исследований было обнаружено, что простота обработки карбоната кальция может значительно повысить его прикладную ценность и потенциал в материалах ПВХ.
Сравнение различных применений карбоната кальция в материалах ПВХ
Мокрый кальций тяжелый
Дэн Кьювен и его команда применили тяжелый кальций сухого помола Guangyuan (GY616), ультрабелый ультратонкий тяжелый карбонат кальция Guangyuan мокрого помола (CC-6000A) и коммерчески доступный легкий кальций в базовый состав пленки ПВХ для каландрирования и проанализировали Влияние разновидностей карбоната кальция на блеск, прочность на разрыв, удельный вес, термостойкость и укрывистость полученных пленок. Глянец и удельный вес каландрированной пленки с добавлением влажного тяжелого кальция соответствовали блеску и удельному весу композитного легкого нанокальция, а прочность на разрыв и лучшая термостойкость были улучшены. Влияние CC-6000A, блеск, прочность на разрыв, удельный вес, укрывистость и термостойкость CC-6000A и легкого кальциевого композита нанокальция оценивали с использованием четырех систем рецептур. CC-6000A имел более высокий блеск и прочность на разрыв, удельный вес, а также лучшую укрывистость и термостойкость по сравнению с легким кальциевым композитом нанокальция.
Наночастицы карбоната кальция
Лю Ясюн и др. исследовали влияние ключевых факторов, таких как температура начала карбонизации, длина С-цепи жирных кислот, температура плавления масла и йодное число, а также составной агент для обработки поверхности, на свойства наночастиц карбоната кальция и каландрированной пленки из поливинилхлорида (ПВХ). Результаты показали, что, когда температура начала карбонизации составляла 24 ℃, образующийся карбонат кальция имел правильную кубическую форму с удельной площадью поверхности 22,3 м2/г, средним размером частиц 80 нм, белизной 96%, меньшим количеством скоплений частиц и наименьший размер вторичных частиц: D50 0,43 мкм; и каландрированная пленка, полученная с этим карбонатом кальция, имела самый высокий блеск, лучшее свойство впитывать чернила и лучшие общие характеристики.
Се Чжун и др. использовали известняк в качестве сырья для получения извести путем обжига и использовали метод непрерывной карбонизации в двойной башне для производства наночастиц карбоната кальция. Исследуйте средство для обработки поверхности, состоящее из жирных кислот, растительных масел, неионогенных поверхностно-активных веществ, связующих агентов и т. д., и определите трехэтапный процесс активации поверхности карбонатом кальция для получения наноактивированного карбоната кальция с низким коэффициентом маслопоглощения и хорошей обработкой. производительность и хорошая диспергируемость, которая используется в качестве наполнителя и армирующего агента при производстве дренажных труб из ПВХ, а также предел текучести при растяжении, удлинение при разрыве, продольная усадка давления дренажной трубы, но все же для водопроводной трубы для восстановления оригинала форма, продукт имеет отличные характеристики.
Карбонат кальция в разных формах
Донг Дондонг и др. методом хлорирования подготовил пять видов частиц карбоната кальция различной морфологии, а именно: чешуйки, ромб, стержень, сферу и куб, и исследовал влияние различной морфологии на механические свойства мягких пленок ПВХ. Результаты показывают, что различные формы карбоната кальция улучшили механические свойства пленки ПВХ, прочность пленки ПВХ на разрыв и удлинение при разрыве значительно увеличились; среди них стержнеобразная форма из карбоната кальция по механическим свойствам пленки ПВХ является лучшей, предел прочности 27,11 МПа; Ромбическая форма пленки ПВХ, модифицированной карбонатом кальция, имеет самое высокое удлинение при разрыве для 98.23%.
Ху Хунчуань и др. изучили влияние карбоната кальция, термостабилизатора, модификатора удара ACR на механические свойства труб из высоконаполненного ПВХ. Результаты испытаний показали, что с увеличением дозировки карбоната кальция свойства ПВХ-трубы на растяжение постепенно снижаются, а ударная вязкость и прочность на изгиб возрастают.
Карбонат кальция в сочетании с тальком
Ли На и др. подготовили композиты ПВХ/карбонат кальция/тальк методом смешивания в расплаве и исследовали влияние талька и карбоната кальция на механические свойства и технологические свойства композитов ПВХ. Результаты показали, что температура размягчения ПВХ-композитов по Вика была самой высокой (78,6 ℃), когда массовое соотношение карбоната кальция и талька составляло 10∶20; прочность на изгиб ПВХ-композитов была наибольшей (77,81 МПа) при массовом соотношении карбоната кальция и талька в рецептуре 15∶15; ударная вязкость ПВХ-композитов с надрезом была максимальной (7,738 кДж/м2) при массовом соотношении карбоната кальция и талька в рецептуре 20∶10; а ударная вязкость композитов ПВХ с надрезом была самой высокой (7,738 кДж/м2), когда массовое соотношение карбоната кальция к тальку составляло 20∶10. 7,738 кДж/м2); самый высокий модуль упругости при изгибе (6300МПа) у ПВХ-композитов при массовом соотношении карбоната кальция и талька 5:25.
Модифицированный карбонат кальция
Ян Дундун и др. исследовали влияние типа и содержания карбоната кальция на свойства композитов ПВХ/CaCO3. Результаты показали, что композит карбоната кальция, модифицированный стеариновой кислотой и титанатным связующим агентом, оказал наилучшее влияние на комплексное улучшение характеристик композитов, а ударная вязкость была увеличена на 15% по сравнению с композитами с добавлением немодифицированного карбоната кальция.
Дэн Чуанфу и др. исследовали влияние модифицированного нано-CaCO3 на комплексные характеристики ПВХ-композитов. Результаты показали, что введение избыточных гидроксильных групп на стадии влажной модификации нанокарбоната кальция помогает усилить эффект привитого покрытия силанового связующего агента, и можно получить нанонаполнители с лучшей дисперсией и технологичностью, что может эффективно улучшить термостабильность композитов ПВХ, способствует пластификации и достижению эффекта армирования и упрочнения композитов.
Без добавления карбоната кальция
Чжан Вэйфан и др. подготовили однородно дисперсные эмульсии нано-карбоната кальция путем микроэмульгирования, а затем синтезировали две композитные смолы нано-CaCO3/ПВХ путем полимеризации на месте. Композитные смолы нано-CaCO3/ПВХ показали одновременное увеличение кажущейся плотности и поглощения пластификатора, лучшую термическую стабильность, улучшенная ударная вязкость с надрезом и повышенное удлинение при разрыве по сравнению с пустыми смолами.
В настоящее время быстрое развитие отечественного специализированного карбоната кальция, категория очевидный рост, но на этой основе для производства высококачественной продукции все еще относительно невелика, повышение добавленной стоимости продукта еще есть некоторое пространство. Карбонат кальция для ПВХ является относительно зрелым продуктом специального назначения, результаты исследований имеют определенную степень систематичности, выбор карбоната кальция, использование модификаторов, контроль процесса обработки имеют определенные результаты, стоит сделать ссылка на и развитие.
