采用碳酸鈣改性PVC有哪些好處呢?
聚氯乙烯(PVC)因?yàn)楫a(chǎn)品原料充足、硬度大、抗化學(xué)腐蝕、制品透明等優(yōu)點(diǎn),廣泛用于建筑、運(yùn)輸、包裝、室內(nèi)裝飾材料等行業(yè)。但PVC材料沖擊韌性差,受外力沖擊作用后很容易出現(xiàn)脆斷,所以需要對(duì)它進(jìn)行增韌改性。
一、不同碳酸鈣填充改性PVC都有哪些差別?
碳酸鈣在PVC制品中可以起到一定的骨架效果,對(duì)制品尺寸穩(wěn)定性有很大的作用,還能提升制品硬度,并提升制品的表面光澤和表面平整性。
重質(zhì)碳酸鈣:濕法重鈣的粒徑細(xì)、粒度分布窄、吸油值低、比表面積大、產(chǎn)品穩(wěn)定,廣泛應(yīng)用于PVC制品中。以PVC壓延膜舉例,濕法重鈣對(duì)遮蓋力、耐熱性、拉伸強(qiáng)度有顯著補(bǔ)強(qiáng)效果,能和輕鈣、納米鈣互為取代。
輕質(zhì)碳酸鈣:進(jìn)入輕質(zhì)碳酸鈣能增加體積,節(jié)省成本,另外還能提高硬質(zhì)PVC制品的尺寸穩(wěn)定性、硬度和剛性,改善塑料的加工性能。
納米碳酸鈣:將納米活性碳酸鈣用于PVC管材生產(chǎn),管材的拉伸屈服強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、縱向回縮率等指標(biāo)均有所提高。
二、碳酸鈣填充改性PVC應(yīng)該注意什么?
傳統(tǒng)的改性方式是通過采用彈性體增韌劑改性PVC,在提升材料韌性的前提下卻犧牲了材料原有的模量、硬度、剛性、熱形變溫度等性能;剛性粒子的采用防止了以上性能下降,也可以明顯節(jié)省成本。碳酸鈣填充改性PVC影響因素都有哪些?
1、粒徑
碳酸鈣的不同粒度分布對(duì)制品作用是不一樣的。在PVC制品中均勻分散條件下,相同配比時(shí),碳酸鈣的粒徑越小,PVC制品的力學(xué)性能越好,碳酸鈣與PVC樹脂的相容性就越好,PVC制品的沖擊強(qiáng)度等力學(xué)性能越好,但加工成本越高,確保其分散性越不容易,故PVC制品用碳酸鈣粒度大小應(yīng)適中,粒度分布應(yīng)因需來定。
超細(xì)碳酸鈣填充改性硬質(zhì)聚氯乙烯(PVC)復(fù)合材料,研究分析超細(xì)碳酸鈣顆粒形態(tài)對(duì)PVC復(fù)合材料性能的影響。結(jié)果顯示,納米碳酸鈣和亞微米碳酸鈣具有非常好的增韌效果,復(fù)合材料沖擊強(qiáng)度提高明顯,輕質(zhì)碳酸鈣和重質(zhì)碳酸鈣沒增韌效果,在其中,亞微米碳酸鈣有與納米碳酸鈣相當(dāng)?shù)卦鲰g效果,且填充量顯著提高;碳酸鈣顆粒粒徑越小、表面越規(guī)整、分散性能越好,增韌性能越好;復(fù)合材料塑化性能隨碳酸鈣粒子的減小而增大,加工性能則相反。研究發(fā)現(xiàn),碳酸鈣大粒徑粒子的存在對(duì)PVC-U管材沖擊性能存在一定的破壞作用,應(yīng)進(jìn)行控制。
2、改性工藝
通過試驗(yàn)小試、工業(yè)化放大試驗(yàn),研究高性能管材使用的復(fù)合納米活性碳酸鈣生產(chǎn)方式,探索出改進(jìn)的工藝條件。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,做為填充補(bǔ)強(qiáng)劑用于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)好于PVC管國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),產(chǎn)品性能優(yōu)越。
碳酸鈣在聚氯乙烯壓延成型工藝中的應(yīng)用:在PVC壓延合成革之發(fā)泡層中或?qū)αW(xué)性能不作要求的應(yīng)用中,建議使用重質(zhì)碳酸鈣;對(duì)力學(xué)性能要求較高的使用場(chǎng)景,建議使用輕質(zhì)碳酸鈣,納米碳酸鈣最合適。為了減少輕質(zhì)和納米碳酸鈣的二次團(tuán)聚,應(yīng)進(jìn)行表面改性處理。在PVC膜制品中,拉伸性能和斷裂伸長(zhǎng)率隨著碳酸鈣添加量的增加而減小。