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不同形貌碳酸钙的制备及其对PVC薄膜力学性能的影响
来源:中国粉体技术网    更新时间:2021-09-07 15:33:33    浏览次数:
 
  PVC因原料来源广、抗腐蚀、制品轻薄等特点,广泛应用于建材、玩具、包装、装饰材料等方面,但由于PVC薄膜材料力学性能整体较差,在外力作用下易断裂,为提高其力学性能,则对PVC薄膜材料进行改性。
  
  碳酸钙颗粒是PVC材料最常用的填充改性材料,董栋栋等选用偏钒酸铵、聚乙二醇、十六烷基三甲基溴化铵、焦磷酸钠十水和聚乙烯吡咯烷酮作为碳酸钙形貌控制剂,以氯化钙和碳酸钠为原料,用氯化法制备得到了不同形貌碳酸钙微粒,并研究不同形貌碳酸钙颗粒形态对软质聚氯乙烯(PVC)薄膜力学性能的影响。
  
  1、不同形貌碳酸钙的制备
 
不同形貌碳酸钙的制备及其对PVC薄膜力学性能的影响      
  
  以偏钒酸铵为形貌控制剂制备的碳酸钙结构是不规则的片状,分散性差,团聚严重,颗粒间界面不清晰,颗粒粒径在1~5μm之间;
  以聚乙二醇为形貌控制剂制备的碳酸钙结构为呈菱形,分散性相比偏钒酸铵有所提高,颗粒表面线条清楚,晶体发育完整,颗粒表面规则,平均粒径大小是4μm;
  以十六烷基三甲基溴化铵为形貌控制剂制备的碳酸钙结构呈现棒状,颗粒有豁连结构,有团聚情况,粒径尺寸不一,颗粒表面不规则,具有缺陷结构,轮廓模糊;
  以焦磷酸钠十水为形貌控制剂制备的碳酸钙结构则呈现为球状,颗粒表面比较规整,轮廓清楚,在制备所得5种不同形貌碳酸钙中颗粒最小、分散性最好,在无机形貌控制剂作用下,得到球形形貌,粒子平均粒径大是为2µm;
  以聚乙烯吡咯烷酮为形貌控制剂制备的碳酸钙结构为立方状微米颗粒,分散性较差,呈现为平行发育,各晶面生长程度略不同导致其具有正方体和立方体2种结构,表面较为光滑且有棱角。
  
  2、不同形貌碳酸钙对PVC薄膜力学性能的影响
  
  结果表明,不同形貌碳酸钙均提高了PVC薄膜的力学性能,PVC薄膜拉伸强度和断裂伸长率均提高显著;其中,棒状形貌碳酸钙对PVC薄膜力学性能的提高效果最好,拉伸强度达到了27.11MPa;菱形碳酸钙改性PVC薄膜的断裂伸长率最高,为98.23%。
  
  碳酸钙填充在PVC材料中,在拉伸过程中复合材料中的碳酸钙微粒向周围基体传递表面张力,使得粒子周围基体发生屈服从而形成“水波状”纹路,这种纹路使得PVC材料韧性和刚性得到提高,韧性的提高导致了PVC材料断裂伸长率的提高;刚性的提高使得PVC材料拉伸强度提高。
  
  资料来源:《董栋栋,王刚,苏晓峰,等.不同形貌碳酸钙的制备及其对PVC薄膜力学性能的影响[J].中国塑料,2020,34(12):35-40》,由【粉体技术网】编辑整理,转载请注明出处!
  
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