PVC使用改性納米碳酸鈣增韌研究

碳酸鈣的英文高分子復(fù)合材料中使用的無(wú)機(jī)填料，在橡膠，塑料制品中添加碳酸鈣等無(wú)機(jī)填料，可提高制品的耐熱性，耐磨性，尺寸穩(wěn)定性及剛度等，并降品成本，PVC也就是聚氯乙烯是制造業(yè)中常用的材料之一，具有優(yōu)良的阻燃性與耐腐蝕性等特點(diǎn)。同時(shí)，因整體力學(xué)性能較高且價(jià)格相對(duì)較低，使之在建材領(lǐng)域得到據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，U-PVC產(chǎn)品在歐洲擴(kuò)展PV產(chǎn)品的占比達(dá)到了70％以上，而由于其品質(zhì)較硬且強(qiáng)度處于3?5 KJ / m2之間，在使用過(guò)程中存在一定的性能缺陷，通過(guò)技術(shù)處理以改提升其本身既是行業(yè)需求更是產(chǎn)品自身發(fā)展的趨勢(shì)。在以往的允許處理中是通過(guò)增加膠類彈性體來(lái)實(shí)現(xiàn)的，雖然能夠達(dá)到改善的目的，但實(shí)際上卻存在一定的安全隱患。然而，采用納米技術(shù)的發(fā)展，為PVC材料的改性提供了新的研究方向和方法，但納米粒的運(yùn)用要求做到均勻分散在聚合物體中而且還要與之充分結(jié)合，為提升其效果則需要進(jìn)行

改性納米碳酸鈣增韌PVC技術(shù)實(shí)驗(yàn)

碳酸鈣實(shí)驗(yàn)原料準(zhǔn)備

根據(jù)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，需要選擇平均聚合度為1000PVC，納米碳酸鈣，表面處理劑，ACR，KM355P。為確保實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，上述原料可分開(kāi)采購(gòu)，選購(gòu)市場(chǎng)上主流企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品，避免選擇雜牌企業(yè)的產(chǎn)品，導(dǎo)致影響實(shí)驗(yàn)的效度。

碳酸鈣實(shí)驗(yàn)樣品的制備

根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，安裝以下步驟準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)所需的樣品：首先，使用高速混合機(jī)將ACR，PVC，納米碳酸鈣，輔助助劑進(jìn)行攪拌合，達(dá)到110℃標(biāo)準(zhǔn)后即可停止，得到實(shí)驗(yàn)所需的混合料；其次，使用雙輥塑煉機(jī)將混合后進(jìn)行混合煉制，當(dāng)達(dá)到8min標(biāo)準(zhǔn)后即可，得到實(shí)驗(yàn)所需的復(fù)合料；再次，使用平板硫化機(jī)將復(fù)合料進(jìn)行熱壓處理，當(dāng)達(dá)到7 min標(biāo)準(zhǔn)后即可，再在20MPa環(huán)境進(jìn)行冷卻處理并終得到成4 mm的實(shí)驗(yàn)樣品。

碳酸鈣性能測(cè)試

力學(xué)性能測(cè)試：在Instron 4466型實(shí)驗(yàn)機(jī)上按GB / T1040-1979（1992）進(jìn)行拉伸強(qiáng)度，斷裂伸長(zhǎng)率的測(cè)試。在Zwick1465實(shí)驗(yàn)機(jī)上按GB / T1043-1979（1993）測(cè)試簡(jiǎn)支梁（Chally）缺口沖擊強(qiáng)度，尺寸80 mmX 10 mm。在In-stron4466型實(shí)驗(yàn)機(jī)上按ASTM D790 -2007測(cè)試彎曲性能，測(cè)試速度2 mm / min。

碳酸鈣表面處理劑用量對(duì)PVC / ACR /納米CaCO3復(fù)合體系性能的影響

在實(shí)驗(yàn)中因考慮到CaCO3本身的特性，在實(shí)驗(yàn)替代中替換的基本體除了需要一定一定而且而且其界面還需要一定的結(jié)合力，才能確保應(yīng)力的有效傳遞，才能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。從而，在具體實(shí)驗(yàn)中采用了5phr的ACR，結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與圖像分析發(fā)現(xiàn)該劑量對(duì)于改善PVC材料的沖擊強(qiáng)度具有明顯的作用。同時(shí)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)獲得的圖像對(duì)比，與純PVC比例，納米CaCO3添加到PVC / ACR體系后，顯著提高了復(fù)合體系的缺口沖擊強(qiáng)度，且比PVC /納米CaCO3復(fù)合體系的缺口沖擊強(qiáng)度高，說(shuō)明納米CaCO3和ACR具有明顯的協(xié)同效應(yīng)。因此，根據(jù)實(shí)驗(yàn)中的圖像發(fā)現(xiàn)，將性能經(jīng)過(guò)改變之后CaCO3的利用到復(fù)合體系材料時(shí)，不能夠提高材料的斷裂伸長(zhǎng)率而且能夠提高缺口處的沖擊度，同時(shí)并不會(huì)影響到復(fù)合體系材料其他方面的性能，如對(duì)拉伸強(qiáng)度的影響，可以忽略不計(jì)。同時(shí)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)加大處理劑劑量但不超過(guò)5phr時(shí)，會(huì)進(jìn)一步提高復(fù)合體系材料的沖擊強(qiáng)度以及斷裂率，當(dāng)超過(guò)該劑量時(shí)，其作用出現(xiàn)下降也即適宜控制在2?5phr之間。

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