ポリ塩化ビニル (PVC) は、安価で容易に入手できるポリマー材料であり、履物、パイプ継手、ワイヤー、ケーブル、カレンダー加工されたフィルムなどの業界で幅広い用途に使用されます。しかし、純粋な PVC 材料は靭性が低く、熱安定性が欠如しているため、多くの用途で制限があります。したがって、多くの産業では、機械的特性と熱安定性を向上させるために、さまざまな充填剤で改質された PVC 複合材料が開発されてきました。
例えば、炭酸カルシウム（CaCO3）を一定量添加すると、PVC製品の硬度が向上し、性能が向上し、生産コストを抑えることができます。研究が進むにつれ、炭酸カルシウムの加工の容易さにより、PVC 材料におけるその応用価値と可能性が大幅に高まることが判明しました。
PVC 材料におけるさまざまな炭酸カルシウムの用途の比較
ウェットカルシウムヘビー
鄧克文と彼のチームは、光源乾式粉砕重質炭酸カルシウム（GY616）、光源湿式粉砕超白色超微粒子重質炭酸カルシウム（CC-6000A）、および市販の軽質カルシウムをPVCカレンダーフィルムの基本配合に適用し、炭酸カルシウムの種類が調製されたフィルムの光沢、引張強度、比重、耐熱性、および隠蔽力に及ぼす影響を分析しました。湿式重質カルシウムを添加したカレンダーフィルムの光沢と比重は複合軽量ナノカルシウムと一致し、引張強度と優れた耐熱性が向上しました。CC-6000A、CC-6000Aおよびカルシウム複合軽量ナノカルシウムの光沢、引張強度、比重、隠蔽力、および耐熱性を、4つの配合システムを使用して評価しました。CC-6000Aは、カルシウム複合軽量ナノカルシウムと比較して、光沢と引張強度、比重が高く、隠蔽力と耐熱性が優れていました。
炭酸カルシウムナノ粒子
Liu Yaxiongらは、炭酸化開始温度、脂肪酸C鎖長、油の融点、ヨウ素価、複合表面処理剤などの重要な要因が炭酸カルシウムナノ粒子とポリ塩化ビニル（PVC）カレンダーフィルムの特性に与える影響を調査しました。結果によると、炭化開始温度が24℃の場合、生成された炭酸カルシウムは正立方体で、比表面積は22.3m2/gで、平均 粒子サイズ 80nm、白色度96%、粒子凝集が少なく、二次粒子サイズが最も小さく、D50が0.43μmでした。この炭酸カルシウムを使用して製造されたカレンダー加工フィルムは、最高の光沢、最高のインク吸収性、および最高の総合性能を示しました。
Xie Zhongら。石灰石を原料として焼成により石灰を生成し、二塔式連続炭化法により炭酸カルシウムナノ粒子を製造しました。脂肪酸、植物油、非イオン界面活性剤、カップリング剤などからなる表面処理剤を研究し、低吸油量で加工性の良いナノ活性炭酸カルシウムを製造するための3段階炭酸カルシウム表面活性化処理プロセスを確立しました。 PVC排水管の製造における充填剤および補強剤として使用される性能と良好な分散性、および引張降伏強さ、破断点伸び、排水管圧力の縦方向の収縮がありながら、水道管が元の状態に戻ること形状、性能に優れた製品です。
さまざまな形の炭酸カルシウム
ドン・ドンドンら。私たちは、塩素化法により、フレーク、菱形、棒状、球状、立方体の異なる形態を有する 5 種類の炭酸カルシウム粒子を調製し、軟質 PVC フィルムの機械的特性に及ぼす異なる形態の影響を調査しました。結果は、さまざまな形状の炭酸カルシウムが PVC フィルムの機械的特性を改善し、PVC フィルムの引張強度と破断点伸びが大幅に増加したことを示しています。その中で、PVCフィルムの機械的特性における炭酸カルシウムの棒状の形状は最高であり、引張強度は27.11MPaです。菱形形状の炭酸カルシウム変性 PVC フィルムの破断点伸びが最も高く、98.23% です。
胡紅川ら。は、高充填PVCパイプの機械的特性に対する炭酸カルシウム、熱安定剤、ACR耐衝撃性改良剤の影響を研究しました。試験結果は、炭酸カルシウムの投与量の増加に伴い、PVCパイプの引張特性が徐々に低下し、衝撃強度と曲げ強度が増加することを示しました。
炭酸カルシウムとタルクを配合
李娜ら。は、溶融混合プロセスによって PVC/炭酸カルシウム/タルク複合材料を調製し、PVC 複合材料の機械的特性と加工特性に対するタルクと炭酸カルシウムの影響を調査しました。その結果,PVC複合材料のビカット軟化温度は,炭酸カルシウムとタルクの配合質量比が10:20の場合に最も高かった(78.6℃)ことが分かった。 PVC複合材料の曲げ強度は、炭酸カルシウムとタルクの配合質量比が15：15の場合に最も高かった（77.81MPa）。 PVC複合材料のノッチ付き衝撃強度は、炭酸カルシウムとタルクの配合質量比が20：10の場合に最も高かった（7.738kJ/m2）。また、PVC複合材料のノッチ付き衝撃強度は、炭酸カルシウムとタルクの配合質量比が20：10の場合に最も高かった（7.738kJ/m2）。 7.738kJ/m2);炭酸カルシウムとタルクの質量比が 5:25 の場合、PVC 複合材料の最も高い曲げ弾性率 (6300MPa) が得られました。
改質炭酸カルシウム
ヤン・ドンドンら。らは、炭酸カルシウムの種類と含有量が PVC/CaCO3 複合材料の特性に及ぼす影響を調査しました。結果は、ステアリン酸とチタン酸カップリング剤で修飾された炭酸カルシウム複合体が複合体の総合性能向上に最も効果があり、未修飾の炭酸カルシウムを添加した複合体と比較して衝撃強さが15%増加したことを示した。
Deng Chuanfuらは、改質ナノCaCO3がPVC複合材料の総合的な性能に与える影響を調査した。その結果、ナノ炭酸カルシウムの湿式改質段階で過剰なヒドロキシル基を導入することで、グラフト結合性が向上することが示された。コーティング シランカップリング剤の効果により、分散性と加工性に優れたナノフィラーが得られ、PVC複合材料の熱安定性を効果的に向上させ、可塑化を促進し、複合材料の強化および強靭化効果を達成することができます。
炭酸カルシウム無添加
張維芳ら。マイクロエマルション化によって均一に分散したナノ炭酸カルシウムエマルジョンを調製し、次にその場重合によって2種類のナノCaCO3/PVC複合樹脂を合成した。ナノCaCO3/PVC複合樹脂は見掛け密度と可塑剤の取り込みが同時に増加し、より優れた熱安定性を示した。ブランク樹脂と比較して、ノッチ付き衝撃強度が向上し、破断伸びが向上しました。
現在、国内の特殊炭酸カルシウムの急速な発展により、カテゴリーは明らかに成長していますが、これに基づいてハイエンド製品を生産するのはまだ比較的小さく、製品の付加価値を高める余地はまだあります。 PVC用炭酸カルシウムは比較的成熟した特殊用途製品であり、炭酸カルシウムの選択、改質剤の使用、加工プロセスの制御に関して、研究結果はある程度体系的であり、引き出す価値があります。参照および開発。