Polyvinylchloride (PVC) is een goedkoop en gemakkelijk verkrijgbaar polymeermateriaal met een breed scala aan toepassingen in industrieën zoals schoenen, pijpfittingen, draad, kabels en gekalanderde films. De slechte taaiheid en het gebrek aan thermische stabiliteit van zuivere PVC-materialen hebben echter bij veel toepassingen beperkingen. Daarom zijn in veel industrieën PVC-composieten gemodificeerd met verschillende vulstoffen ontwikkeld om hun mechanische eigenschappen en thermische stabiliteit te verbeteren.
Door bijvoorbeeld een bepaalde hoeveelheid calciumcarbonaat (CaCO3) toe te voegen, wordt de hardheid van PVC-producten verbeterd, waardoor de prestaties verbeteren en de productiekosten onder controle kunnen worden gehouden. Naarmate het onderzoek voortduurt, is gebleken dat het gemak van de verwerking van calciumcarbonaat de toepassingswaarde en het potentieel ervan in PVC-materialen aanzienlijk kan vergroten.
Vergelijking van verschillende calciumcarbonaattoepassingen in PVC-materialen
Nat calcium zwaar
Deng Kewen en zijn team pasten Guangyuan drooggemalen zwaar calcium (GY616), Guangyuan natgemalen ultrawit ultrafijn zwaar calciumcarbonaat (CC-6000A) en in de handel verkrijgbaar licht calcium toe op de basisformulering van PVC-kalanderfilm, en analyseerden de effecten van calciumcarbonaatvariëteiten op de glans, treksterkte, soortelijk gewicht, hittebestendigheid en dekkracht van de bereide films. De glans en het soortelijk gewicht van de gekalanderde film met de toevoeging van nat zwaar calcium waren consistent met die van het lichtgewicht nano-calcium composiet, en de treksterkte en betere hittebestendigheid waren verbeterd. De effecten van CC-6000A, glans, treksterkte, soortelijk gewicht, dekkend vermogen en hittebestendigheid van CC-6000A en lichtgewicht nanocalcium van calciumcomposiet werden geëvalueerd met behulp van vier formuleringssystemen. CC-6000A had een hogere glans en treksterkte, soortelijk gewicht en een beter dekkend vermogen en hittebestendigheid vergeleken met lichtgewicht nano-calcium van calciumcomposiet.
Nanodeeltjes van calciumcarbonaat
Liu Yaxiong et al. onderzochten de effecten van sleutelfactoren zoals carbonatatie-initiatietemperatuur, vetzuur C-ketenlengte, oliesmeltpunt en jodiumwaarde, en samengesteld oppervlaktebehandelingsmiddel op de eigenschappen van calciumcarbonaat nanodeeltjes en polyvinylchloride (PVC) gekalanderde film. De resultaten toonden aan dat, wanneer de carbonisatie-starttemperatuur 24℃ was, het gegenereerde calciumcarbonaat regelmatig kubiek was, met een specifiek oppervlak van 22,3 m2/g, een gemiddelde deeltjesgrootte van 80 nm, een witheid van 96%, minder deeltjesagglomeraties en de kleinste secundaire deeltjesgrootte, met een D50 van 0,43 μm; en de gekalanderde film die met dit calciumcarbonaat was bereid, had de hoogste glans, de beste inktabsorberende eigenschap en de beste algehele prestaties.
Xie Zhong et al. gebruikte kalksteen als grondstof om kalk te genereren door calcineren, en gebruikte de continue carbonisatiemethode met dubbele toren om calciumcarbonaatnanodeeltjes te produceren. Onderzoek het oppervlaktebehandelingsmiddel dat bestaat uit vetzuren, plantaardige oliën, niet-ionische oppervlakteactieve stoffen, koppelingsmiddelen, enz., en heb het 3-staps calciumcarbonaat oppervlakteactivatiebehandelingsproces bedacht om nano-geactiveerd calciumcarbonaat te produceren met een lage olie-absorptiewaarde, goede verwerking prestaties en goede dispergeerbaarheid, die wordt gebruikt als vul- en versterkingsmiddel bij de productie van PVC-drainagebuizen, en de treksterkte, rek bij breuk, longitudinale krimp van de drainagebuisdruk, maar nog steeds voor de waterleiding om het origineel te herstellen vorm, het product heeft uitstekende prestaties.
Calciumcarbonaat in verschillende vormen
Dong Dongdong et al. bereidde vijf soorten calciumcarbonaatdeeltjes met verschillende morfologieën, namelijk vlok, ruit, staaf, bol en kubus, door middel van de chloreringsmethode, en onderzocht de effecten van verschillende morfologieën op de mechanische eigenschappen van zachte PVC-films. De resultaten laten zien dat verschillende vormen van calciumcarbonaat de mechanische eigenschappen van PVC-film hebben verbeterd, dat de treksterkte en rek bij breuk van PVC-film aanzienlijk zijn toegenomen; onder hen is de staafvormige vorm van calciumcarbonaat op de mechanische eigenschappen van PVC-film de beste, treksterkte van 27,11 MPa; De ruitvormige vorm van met calciumcarbonaat gemodificeerde PVC-film heeft de hoogste rek bij breuk, voor 98.23%.
Hu Hongchuan et al. bestudeerde het effect van calciumcarbonaat, hittestabilisator en ACR-impactmodificator op de mechanische eigenschappen van sterk gevulde PVC-buizen. De testresultaten toonden aan dat met de toename van de calciumcarbonaatdosering de trekeigenschappen van PVC-buizen geleidelijk afnamen en de slagsterkte en buigsterkte toenamen.
Calciumcarbonaat gemengd met talk
Li Na et al. bereidde PVC/calciumcarbonaat/talkcomposieten door smeltmengproces, en onderzocht de effecten van talk en calciumcarbonaat op de mechanische eigenschappen en verwerkingseigenschappen van PVC-composieten. De resultaten toonden aan dat de Vicat-verwekingstemperatuur van PVC-composieten de hoogste was (78,6℃) wanneer de mengmassaverhouding van calciumcarbonaat tot talk 10∶20 was; de buigsterkte van PVC-composieten was het hoogst (77,81 MPa) wanneer de mengmassaverhouding van calciumcarbonaat tot talk 15∶15 was; de gekerfde slagsterkte van PVC-composieten was het hoogst (7,738 kJ/m2) wanneer de mengmassaverhouding van calciumcarbonaat tot talk 20∶10 was; en de gekerfde slagsterkte van PVC-composieten was het hoogst (7,738 kJ/m2) wanneer de mengmassaverhouding van calciumcarbonaat tot talk 20∶10 was. 7,738 kJ/m2); de hoogste buigmodulus (6300 MPa) van PVC-composieten wanneer de massaverhouding van calciumcarbonaat tot talk 5:25 was.
Gemodificeerd calciumcarbonaat
Yang Dongdong et al. onderzocht de effecten van het type en het gehalte aan calciumcarbonaat op de eigenschappen van PVC/CaCO3-composieten. De resultaten toonden aan dat calciumcarbonaat gemodificeerd door stearinezuur en titanaatkoppelingsmiddelcomposiet het beste effect had op de uitgebreide prestatieverbetering van de composieten, en dat de slagsterkte met 15% was verhoogd vergeleken met de composieten waaraan ongemodificeerd calciumcarbonaat was toegevoegd.
Deng Chuanfu et al. onderzochten het effect van gemodificeerde nano-CaCO3 op de algehele prestatie van PVC-composieten. De resultaten toonden aan dat door het introduceren van overmatige hydroxylgroepen in de natte modificatiefase van nano-calciumcarbonaat, het helpt om de ent-bekleding effect van silaankoppelingsmiddel en de nanovulstoffen met betere dispersie en verwerkbaarheid kunnen worden verkregen, wat de thermische stabiliteitsprestaties van PVC-composieten effectief kan verbeteren, plasticisatie kan bevorderen en het versterkende en taaimakende effect van composieten kan bereiken.
Geen toegevoegd calciumcarbonaat
Zhang Weifang et al. bereidde uniform verspreide nano-calciumcarbonaat-emulsies door micro-emulgering, en synthetiseerde vervolgens twee nano-CaCO3/PVC-composietharsen door in-situ polymerisatie. De nano-CaCO3/PVC-composietharsen vertoonden een gelijktijdige toename in schijnbare dichtheid en opname van weekmakers, betere thermische stabiliteit, verbeterde kerfslagsterkte en verhoogde rek bij breuk, vergeleken met de blanco harsen.
Op dit moment is de snelle ontwikkeling van binnenlandse gespecialiseerde calciumcarbonaat, categorie voor de hand liggende groei, maar op deze basis voor de productie van hoogwaardige producten is nog steeds relatief klein, verbetering van de toegevoegde waarde van het product is er nog steeds enige ruimte. calciumcarbonaat voor PVC is een relatief volwassen product voor speciale doeleinden, de onderzoeksresultaten hebben een zekere mate van systematischheid, over de selectie van calciumcarbonaat, het gebruik van modificatoren, de controle van het verwerkingsproces hebben bepaalde resultaten, het is de moeite waard om te tekenen verwijzing naar en ontwikkeling.