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PVC使用改性纳米碳酸钙增韧研究

放大字体  缩小字体 发布日期:2020-05-14  来源:碳酸钙产业网  浏览次数:37
核心提示:碳酸钙是高分子复合材料中广泛使用的无机填料。在橡胶、塑料制品中添加碳酸钙等无机填料,可提高制品的耐热性、耐磨性、尺寸稳定性及刚度等,并降低制品成本,PVC也即聚氯乙烯是制造业中常用的材料之一,具有优良的阻燃性与耐腐蚀性等特点。
PVC使用改性纳米碳酸钙增韧研究 
 
    碳酸钙是高分子复合材料中广泛使用的无机填料。在橡胶、塑料制品中添加碳酸钙等无机填料,可提高制品的耐热性、耐磨性、尺寸稳定性及刚度等,并降低制品成本,PVC也即聚氯乙烯是制造业中常用的材料之一,具有优良的阻燃性与耐腐蚀性等特点。同时,因整体力学性能较高而且价格相对较低,使之在建材领域得到了广泛运用而且在其他领域内的运用率处于提升当中。据相关统计,U-PVC产品在欧洲发达国家PV产品的占比达到了70%以上,然而由于其品质较硬而且强度处于3~5 KJ/m2之间,在使用过程中存在一定的性能缺陷,通过技术处理以改提升其韧性不仅是行业需求更是产品自身发展的趋势。在以往的韧性处理中是通过增加胶类弹性体来实现的,虽然能够提到改善韧性的目的但却损失了其刚性,进而影响到了材料使用的稳定性也即存在一定的安全隐患。然而,随着纳米技术的发展,为PVC材料的改性提供了新的研究方向和方法,但纳米粒的运用要求做到均匀分散在聚合物体中而且还要与之充分结合,为提升其效果则需要对其进行改性纳米碳酸钙增韧PVC技术实验。

1实验原料准备

    根据实验的设计,需要选用平均聚合度为1000PVC、纳米碳酸钙、表面处理剂、ACR、KM355P。为确保实验的准确性,上述原料可分开采购,选购市场上主流企业生产的产品,避免选择杂牌企业的产品,导致影响实验的效度。

2实验样品的制备

    根据实验要求,安装以下步骤准备实验所需的样品:首先,运用高速混合机将ACR、PVC、纳米碳酸钙、辅助助剂进行捏合,达到110℃标准之后即可停止,得到实验所需的混合料;其次,运用双辊塑炼机将捏合之后的混合料进行混炼,当达到8min标准后即可,得到实验所需的复合料;再次,运用平板硫化机将复合料进行热压处理,当达到7 min标准后即可,再在20MPa环境进行冷却处理并最终得到成4 mm的实验样品。

3性能测试

     力学性能测试:在Instron 4466型万能实验机上按GB/T1040-1979 (1992)进行拉伸强度、断裂伸长率的测试。在Zwick1465万能实验机上按GB/ T1043-1979 (1993)测试简支梁(Charily)缺口冲击强度,试样尺寸80 mmX 10 mm。在In-stron4466型万能实验机上按ASTM D790 -2007测试弯曲性能,测试速度2 mm/ min。

4表面处理剂用量对PVC/ACR/纳米CaCO3复合体系性能的影响

    在实验中因考虑到CaCO3本身的特性,在实验环节中选用的基本体不仅需要具备一定韧性而且其界面还需要具备一定的结合力,才能确保应力的有效传递,进而达到实验目的。为此,在具体实验中采用了5phr的ACR,结合实验数据与图像分析发现该剂量对于改善PVC材料的冲击强度具有明显的作用。同时,结合实验获取的图像对比,与纯PVC相比,纳米CaCO3添加到PVC/ACR体系后,显著提高了复合体系的缺口冲击强度,且比PVC/纳米CaCO3复合体系的缺口冲击强度高,说明纳米CaCO3和ACR具有明显的协同效应。此外,根据实验中的图像发现,将性能经过改变之后CaCO3运用到复合体系材料时,不仅能够提升材料断裂伸长率而且能够提升缺口处的冲击度,同时并不会影响到复合体系材料其他方面的性能,如对拉伸强度的影响可以忽略不计。同时,根据实验数据得知,当加大处理剂剂量但不超过5phr时,会进一步提升复合体系材料的冲击强度以及断裂伸长率,当超过该剂量,其作用出现下降也即适宜控制在2~5phr之间。

资讯来源:碳酸钙产业网

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