碳酸鈣粉體在pvc加工中的應用研究進展

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1、碳酸鈣粉體在PVC加工中的應用研究進展發(fā)表時間：2007-06-2017:15閱覽次數(shù)：457作者：tljd??參與評論：0發(fā)送留言摘要：本論文簡要論述了碳酸鈣在塑料加工中的應用及其原理，以及碳酸鈣粉體在聚氯乙烯加工中從普通填料，PVC加工專用改性碳酸鈣，到如今功能化粉體的發(fā)展歷程及其每個階段的代表產(chǎn)品，并闡述了粉體改性及功能化粉體在塑料加工中的發(fā)展趨勢。關鍵詞：碳酸鈣??粉體改性??偶聯(lián)劑??改質(zhì)劑??功能化粉體一、碳酸鈣的定義　　碳酸鈣是一種無機化合物，是石灰?guī)r石(簡稱石灰石)的主要成分，其分子式為CaCO3，分子質(zhì)量為100.09。其中氧化鈣(CaO)占56.03%，二氧

2、化碳(CO2)占43.97%。碳酸鈣廣泛存在于自然界中，現(xiàn)在經(jīng)過處理被不斷的運用到塑料加工行業(yè)中來。1.1碳酸鈣的分類1.1.1按生產(chǎn)方法分類　　根據(jù)碳酸鈣生產(chǎn)方法的不同，可以將碳酸鈣分為輕質(zhì)碳酸鈣、重質(zhì)碳酸鈣和活性碳酸鈣?！　?一)輕質(zhì)碳酸鈣又稱沉淀碳酸鈣，簡稱輕鈣，是將石灰石等原料煅燒生成石灰(主要成分為氧化鈣)和二氧化碳，再加水消化石灰生成石灰乳(主要成分是氫氧化鈣)，然后再通人二氧化碳碳化石灰乳生成碳酸鈣沉淀，最后經(jīng)脫水，干燥和粉碎而制得。由于輕質(zhì)碳酸鈣的沉降體積(2.4～2.8mL/g)，比重質(zhì)碳酸鈣的沉降體積(1.1～1.4mL/g)大，所以稱之為輕質(zhì)碳酸鈣?！　?

3、二)重質(zhì)碳酸鈣簡稱重鈣，是用機械方法直接粉碎天然的方解石、石灰石、白堊、貝殼等而制得。由于重質(zhì)碳酸鈣的沉降體積比輕質(zhì)碳酸鈣的沉降體積小，所以稱之為重質(zhì)碳酸鈣?！　?三)活性碳酸鈣又稱改性碳酸鈣，表面處理碳酸鈣，膠質(zhì)碳酸鈣或白艷華，簡稱活鈣，是用表面改性劑對輕質(zhì)碳酸鈣或重質(zhì)活性鈣進行表面改性而制得。由于經(jīng)表面改性劑改性后的碳酸鈣一般都具有補強作用，即所謂的“活性”，所以習慣上把改性碳酸鈣都稱為活性碳酸鈣。1.1.2按粉體粒徑分類　　碳酸鈣產(chǎn)品是一種粉體，根據(jù)碳酸鈣粉體平均粒徑(d)的大小，可以將碳酸鈣分為微粒碳酸鈣(d＞5um)、微粉碳酸鈣(0.1um＜d≤5urn)、微細碳酸鈣

4、(0.1um＜d≤1um)、超細碳酸鈣(0.02um＜d≤0.1um)和超微細碳酸鈣(d≤0.02um)。1.2碳酸鈣在塑料加工中的應用　　碳酸鈣是高分子復合材料中廣泛使用的無機填料。從上個世紀80年代開始國外就開始將重質(zhì)碳酸鈣應用于聚丙烯編織袋，當時的添加量僅為3%～5%，現(xiàn)在用量已提升到15%以上，并且隨著編織袋的廣泛應用，重質(zhì)碳酸鈣在這一塑料產(chǎn)品上的應用已超過了20萬噸。現(xiàn)在在聚乙烯薄膜中也已成功應用了超細重質(zhì)碳酸鈣，在聚氯乙烯型材和管材中應用了輕質(zhì)碳酸鈣。但相對于其他聚乙烯、聚丙烯等通用塑料來講，聚氯乙烯樹脂可以通過不同的配方和各種加工方法制成一系列從軟到硬、性能各異的

5、聚氯乙烯制品，且具有良好的物理、化學、力學和電絕緣性能，從柔軟的人造革到堅硬的管材、型材，聚氯乙烯樹脂都是不可多得的首選材料，更為突出的是，由于其分子結構中氯的存在，賦予了該類樹脂一定的極性以及跟各種無機填料和助劑的相容性，從而導致其制品可以具有更低的價格優(yōu)勢。這些材料的生產(chǎn)規(guī)模增大，為碳酸鈣找到了廣闊的應用市場，把碳酸鈣更深入、更廣泛地應用在塑料領域，要以科技為先導：一是開拓全新的應用領域，二是在原有應用領域把應用技術搞得更好，擴大應用面和使用深度。二、填充改性　　填充改性是在聚合物中均勻摻混模量較聚合物高得多的微粒狀填料的改性方法。其目的是提高制品的硬度、耐磨性、熱變形溫度

6、、熱穩(wěn)定性和耐候性，降低制品的成型收縮率，減小離模膨脹及降低成本。而對于PVC塑料加工，在其中加人一定量的碳酸鈣填料，除上述作用外，還有提高熱熔體剛度，改善成型性，使制品易定型等作用。選擇適宜粒度的填料和填充量，還可顯現(xiàn)增韌效果?！　〉怯捎诖蠖鄶?shù)無機填料屬親水性，與聚合物難以相容，如不經(jīng)過表面處理它們會造成相間分離。而對于碳酸鈣表面改性方法一般分為偶聯(lián)劑、有機物表面處理劑、無機物處理劑及綜合性表面處理劑等四種。一般認為，表面活性劑或有機酸對填料的表面改性是物理吸附，它可以改善物料的流變性能和加工性能，但對制品的物理力學性能幾乎沒什么改善。用偶聯(lián)劑或改質(zhì)劑改性不僅可以改善加工性

7、能，而且也可同時改善制品的物理力學性能。2.1填料的表面處理2.1.1活化原理　　活化原理即活性碳酸鈣的生產(chǎn)原理，就是要將表面改性劑均勻地涂覆到碳酸鈣顆粒的表面，使碳酸鈣表面有一層表面改性劑的單分子層，表面改性劑的親水基團與碳酸鈣表面進行類似化學鍵的結合，表面改性劑的親油基團則定向排列于活性碳酸鈣的表面?！　Q句話說就是經(jīng)過各種偶聯(lián)處理后，能使填料表面從親水性變成親有機物性。表面處理劑也叫偶聯(lián)劑，實際上是一類增加無計填料與有機聚合物之間親和力的有機物質(zhì)。它們在填料和聚合物之間，通過物理的和化