中國粉體網訊 聚氯乙烯（PVC）是一種廉價易得的聚合物材料，在鞋材、管道管件、電線電纜、壓延膜等行業有著廣泛的應用。但純PVC材料韌性較差且熱穩定性有所不足，在許多應用中都存在局限性。因此，在許多行業中，開發了用各種填料改性的PVC復合材料，以提高機其械性能和熱穩定性能。
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，生產成本也能得到控制。隨著研究的深入，人們發現碳酸鈣易加工的特點可以大大提高其在PVC材料中的應用價值和潛力。
不同碳酸鈣在PVC材料中的應用對比
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重質碳酸鈣（CC-6000A）、市售輕鈣分別應用于PVC壓延膜基礎配方中，分析了碳酸鈣品種對制備的薄膜的光澤度、拉伸強度、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合輕質納米鈣一致，拉伸強度提高，遮蓋力和耐熱性更佳。采用四種配方體系對比分析了CC-6000A和復合輕質納米鈣應用于車貼膜中的光澤度、拉伸強度、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度要高于復合輕質納米鈣，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鏈長度、油脂熔點與碘值、復合表面處理劑等關鍵因素對納米碳酸鈣和聚氯乙烯（PVC）壓延膜性能的影響。結果表明，碳化起始溫度為24℃時，生成的碳酸鈣為規整的立方體，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煅燒生成石灰，采用雙塔連續碳化法生產納米碳酸鈣。研究出由脂肪酸、植物油、非離子表面性劑、偶聯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，作為填充補強劑應用于PVC排水管的生產，生產出的PVC排水管的拉伸屈服強度、斷裂伸長率、縱向回縮率、扁平試驗等指標優于PVC管國家標準，30噸重的大卡車從排水管上面壓過，仍為水管恢復原形，產品性能優異。
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對軟質PVC薄膜力學性能的影響。結果表明，不同形貌碳酸鈣均提高了PVC薄膜的力學性能，PVC薄膜拉伸強度和斷裂伸長率均提高顯著；其中，棒狀形貌碳酸鈣對PVC薄膜力學性能的提高效果最好，拉伸強度達到了27.11MPa；菱形碳酸鈣改性PVC薄膜的斷裂伸長率最高，為98.23%。
胡洪川等研究了碳酸鈣、熱穩定劑、ACR沖擊改性劑對高填充PVC管材力學性能的影響。試驗結果表明:隨著碳酸鈣用量的增加，PVC管材拉伸性能逐漸降低，沖擊強度和彎曲強度提高。
4、碳酸鈣復配滑石粉
李娜等通過熔融共混工藝制備了PVC/碳酸鈣/滑石粉復合材料，研究了滑石粉和碳酸鈣對聚氯乙烯復合材料的力學性能和加工性能的影響。結果表明，碳酸鈣與滑石粉復配質量比為10∶20時，PVC復合材料維卡軟化溫度最高（78.6℃）；碳酸鈣與滑石粉復配質量比為15∶15時，PVC復合材料彎曲強度最高（77.81MPa）；碳酸鈣與滑石粉復配質量比在20∶10時，PVC復合材料缺口沖擊強度最高（7.738kJ/m2）；碳酸鈣與滑石粉復配質量比在5∶25時，PVC復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PVC/CaCO3復合材料性能的影響。結果表明：經過硬脂酸和鈦酸酯偶聯劑復合改性的碳酸鈣對復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合材料相比，其沖擊強度提高了15%。
鄧傳福等探究了改性后的納米CaCO3對PVC復合材料綜合性能的影響。結果表明，通過在納米碳酸鈣濕法改性階段引入過量的羥基，有助于提升硅烷偶聯劑的接枝包覆效果，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復合材料的熱穩定性能，促進塑化，實現復合材料的增強增韌效果。
6、不添加碳酸鈣
張維芳等通過微乳化技術制備了均勻分散的納米碳酸鈣乳液，然后通過原位聚合法合成了兩種納米CaCO3/PVC復合樹脂，納米CaCO3/PVC復合樹脂與空白樹脂相比，表觀密度和增塑劑吸收量同時增加，熱穩定性更好，缺口沖擊強度提高，斷裂伸長率提升。
結語
目前，國內專用型碳酸鈣快速發展，品類明顯增長，但在此基礎上產生的高端產品還比較少，產品附加值的提升仍有一定空間。PVC用碳酸鈣是相對成熟的一種專用型產品，研究成果有一定的系統性，對碳酸鈣的選擇，改性劑的使用，加工工藝的控制都有一定的成果，值得借鑒和發展。
參考文獻：
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：不同種類助劑對高填充PVC管材力學性能的影響，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，中北大學
鄧傳福，等：硅烷偶聯劑改性納米碳酸鈣在PVC復合材料的應用研究，欽州市建筑工程質量檢測中心有限公司
張維芳，等：不同工藝制備納米CaCO3/PVC復合樹脂及其性能分析，新疆天業（集團）有限公司
李娜，等：碳酸鈣和滑石粉對硬質PVC性能的影響，山東魯泰控股集團有限公司石墨烯高分子復合材料研發中心
鄧克文，等：濕法超白超細碳酸鈣在PVC壓延膜中的應用，江西廣源化工有限責任公司
劉亞雄，等：納米碳酸鈣的制備及在PVC壓延膜中的應用，山東宇信納米科技有限公司
(中國粉體網編輯整理/昧光)
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