中國(guó)粉體網(wǎng)訊 聚氯乙烯（PVC）是一種廉價(jià)易得的聚合物材料，在鞋材、管道管件、電線電纜、壓延膜等行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。但純PVC材料韌性較差且熱穩(wěn)定性有所不足，在許多應(yīng)用中都存在局限性。因此，在許多行業(yè)中，開(kāi)發(fā)了用各種填料改性的PVC復(fù)合材料，以提高機(jī)其械性能和熱穩(wěn)定性能。

如加入一定量的碳酸鈣（CaCO₃），PVC制品的硬度得到提高，綜合性能得到改善，生產(chǎn)成本也能得到控制。隨著研究的深入，人們發(fā)現(xiàn)碳酸鈣易加工的特點(diǎn)可以大大提高其在PVC材料中的應(yīng)用價(jià)值和潛力。

不同碳酸鈣在PVC材料中的應(yīng)用對(duì)比

1、濕法重鈣

鄧克文等將廣源干法研磨重鈣（GY616）、廣源濕法研磨超白超細(xì)重質(zhì)碳酸鈣（CC-6000A）、市售輕鈣分別應(yīng)用于PVC壓延膜基礎(chǔ)配方中，分析了碳酸鈣品種對(duì)制備的薄膜的光澤度、拉伸強(qiáng)度、比重、遮蓋力和耐熱性影響。其中，添加濕法重鈣的壓延膜光澤度和比重與復(fù)合輕質(zhì)納米鈣一致，拉伸強(qiáng)度提高，遮蓋力和耐熱性更佳。采用四種配方體系對(duì)比分析了CC-6000A和復(fù)合輕質(zhì)納米鈣應(yīng)用于車貼膜中的光澤度、拉伸強(qiáng)度、比重、遮蓋力和耐熱性影響；CC-6000A體系制備的車貼膜光澤度和拉伸強(qiáng)度要高于復(fù)合輕質(zhì)納米鈣，比重一致，遮蓋力和耐熱性更好。

2、納米碳酸鈣

劉亞雄等研究了碳化起始溫度、脂肪酸C鏈長(zhǎng)度、油脂熔點(diǎn)與碘值、復(fù)合表面處理劑等關(guān)鍵因素對(duì)納米碳酸鈣和聚氯乙烯（PVC）壓延膜性能的影響。結(jié)果表明，碳化起始溫度為24℃時(shí)，生成的碳酸鈣為規(guī)整的立方體，比表面積為22.3m²/g，平均粒徑為80nm，白度96%，粒子團(tuán)聚少，二次粒徑最小，D50為0.43μm；以此碳酸鈣制備的壓延膜光澤最高，吸墨性最好，綜合性能最佳。

謝忠等以石灰石為原料經(jīng)煅燒生成石灰，采用雙塔連續(xù)碳化法生產(chǎn)納米碳酸鈣。研究出由脂肪酸、植物油、非離子表面性劑、偶聯(lián)劑等組成的表面處理劑，并摸索出3步法碳酸鈣表面活化處理工藝，生產(chǎn)出吸油值低、加工性能好和分散性好的納米活性碳酸鈣，作為填充補(bǔ)強(qiáng)劑應(yīng)用于PVC排水管的生產(chǎn)，生產(chǎn)出的PVC排水管的拉伸屈服強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、縱向回縮率、扁平試驗(yàn)等指標(biāo)優(yōu)于PVC管國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，30噸重的大卡車從排水管上面壓過(guò)，仍為水管恢復(fù)原形，產(chǎn)品性能優(yōu)異。

3、不同形貌碳酸鈣

董棟棟等用氯化法制備得到了片狀、菱形、棒狀、球狀和立方體狀5種不同形貌碳酸鈣微粒，并研究不同形貌碳酸鈣顆粒形態(tài)對(duì)軟質(zhì)PVC薄膜力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，不同形貌碳酸鈣均提高了PVC薄膜的力學(xué)性能，PVC薄膜拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率均提高顯著；其中，棒狀形貌碳酸鈣對(duì)PVC薄膜力學(xué)性能的提高效果最好，拉伸強(qiáng)度達(dá)到了27.11MPa；菱形碳酸鈣改性PVC薄膜的斷裂伸長(zhǎng)率最高，為98.23%。

胡洪川等研究了碳酸鈣、熱穩(wěn)定劑、ACR沖擊改性劑對(duì)高填充PVC管材力學(xué)性能的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明:隨著碳酸鈣用量的增加，PVC管材拉伸性能逐漸降低，沖擊強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度提高。

4、碳酸鈣復(fù)配滑石粉

李娜等通過(guò)熔融共混工藝制備了PVC/碳酸鈣/滑石粉復(fù)合材料，研究了滑石粉和碳酸鈣對(duì)聚氯乙烯復(fù)合材料的力學(xué)性能和加工性能的影響。結(jié)果表明，碳酸鈣與滑石粉復(fù)配質(zhì)量比為10∶20時(shí)，PVC復(fù)合材料維卡軟化溫度最高（78.6℃）；碳酸鈣與滑石粉復(fù)配質(zhì)量比為15∶15時(shí)，PVC復(fù)合材料彎曲強(qiáng)度最高（77.81MPa）；碳酸鈣與滑石粉復(fù)配質(zhì)量比在20∶10時(shí)，PVC復(fù)合材料缺口沖擊強(qiáng)度最高（7.738kJ/m²）；碳酸鈣與滑石粉復(fù)配質(zhì)量比在5∶25時(shí)，PVC復(fù)合材料彎曲模量最高（6300MPa）。

5、改性碳酸鈣

楊冬冬等研究了碳酸鈣的種類及含量對(duì)PVC/CaCO₃復(fù)合材料性能的影響。結(jié)果表明：經(jīng)過(guò)硬脂酸和鈦酸酯偶聯(lián)劑復(fù)合改性的碳酸鈣對(duì)復(fù)合材料的綜合性能改善效果最好，與添加未改性碳酸鈣的復(fù)合材料相比，其沖擊強(qiáng)度提高了15%。

鄧傳福等探究了改性后的納米CaCO₃對(duì)PVC復(fù)合材料綜合性能的影響。結(jié)果表明，通過(guò)在納米碳酸鈣濕法改性階段引入過(guò)量的羥基，有助于提升硅烷偶聯(lián)劑的接枝包覆效果，可以獲得分散性和加工性較好的納米填料，能夠有效改善PVC復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性能，促進(jìn)塑化，實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料的增強(qiáng)增韌效果。

6、不添加碳酸鈣

張維芳等通過(guò)微乳化技術(shù)制備了均勻分散的納米碳酸鈣乳液，然后通過(guò)原位聚合法合成了兩種納米CaCO₃/PVC復(fù)合樹(shù)脂，納米CaCO₃/PVC復(fù)合樹(shù)脂與空白樹(shù)脂相比，表觀密度和增塑劑吸收量同時(shí)增加，熱穩(wěn)定性更好，缺口沖擊強(qiáng)度提高，斷裂伸長(zhǎng)率提升。

結(jié)語(yǔ)

目前，國(guó)內(nèi)專用型碳酸鈣快速發(fā)展，品類明顯增長(zhǎng)，但在此基礎(chǔ)上產(chǎn)生的高端產(chǎn)品還比較少，產(chǎn)品附加值的提升仍有一定空間。PVC用碳酸鈣是相對(duì)成熟的一種專用型產(chǎn)品，研究成果有一定的系統(tǒng)性，對(duì)碳酸鈣的選擇，改性劑的使用，加工工藝的控制都有一定的成果，值得借鑒和發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

謝忠，等：高性能PVC管材用的納米活性碳酸鈣，恩平燕怡新材料有限公司

胡洪川，等：不同種類助劑對(duì)高填充PVC管材力學(xué)性能的影響，宜賓天億新材料科技有限公司

楊冬冬，等：高抗沖PVC管材材料的研發(fā)，中北大學(xué)

鄧傳福，等：硅烷偶聯(lián)劑改性納米碳酸鈣在PVC復(fù)合材料的應(yīng)用研究，欽州市建筑工程質(zhì)量檢測(cè)中心有限公司

張維芳，等：不同工藝制備納米CaCO₃/PVC復(fù)合樹(shù)脂及其性能分析，新疆天業(yè)（集團(tuán)）有限公司

李娜，等：碳酸鈣和滑石粉對(duì)硬質(zhì)PVC性能的影響，山東魯泰控股集團(tuán)有限公司石墨烯高分子復(fù)合材料研發(fā)中心

鄧克文，等：濕法超白超細(xì)碳酸鈣在PVC壓延膜中的應(yīng)用，江西廣源化工有限責(zé)任公司

劉亞雄，等：納米碳酸鈣的制備及在PVC壓延膜中的應(yīng)用，山東宇信納米科技有限公司

(中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/昧光)

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