โพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC) เป็นวัสดุโพลีเมอร์ราคาถูกและหาซื้อได้ง่าย พร้อมการใช้งานที่หลากหลายในอุตสาหกรรม เช่น รองเท้า อุปกรณ์ท่อ สายไฟ เคเบิล และฟิล์มรีดร้อน อย่างไรก็ตาม ความเหนียวต่ำและการขาดเสถียรภาพทางความร้อนของวัสดุ PVC บริสุทธิ์มีข้อจำกัดในการใช้งานหลายอย่าง ดังนั้นในหลายอุตสาหกรรม คอมโพสิตพีวีซีที่ได้รับการดัดแปลงด้วยสารตัวเติมหลายชนิดจึงได้รับการพัฒนาเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติทางกลและเสถียรภาพทางความร้อน
ตัวอย่างเช่น ด้วยการเติมแคลเซียมคาร์บอเนต (CaCO3) ในปริมาณหนึ่ง ความแข็งของผลิตภัณฑ์ PVC ก็ได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้น ส่งผลให้ประสิทธิภาพการทำงานดีขึ้นและสามารถควบคุมต้นทุนการผลิตได้ จากการวิจัยอย่างต่อเนื่อง พบว่าความง่ายในการแปรรูปแคลเซียมคาร์บอเนตสามารถเพิ่มมูลค่าการใช้งานและศักยภาพในวัสดุพีวีซีได้อย่างมาก
การเปรียบเทียบการใช้งานแคลเซียมคาร์บอเนตต่างๆ ในวัสดุพีวีซี
แคลเซียมเปียกหนัก
Deng Kewen และทีมงานของเขาใช้แคลเซียมคาร์บอเนตหนักบดแห้ง Guangyuan (GY616), Guangyuan แคลเซียมคาร์บอเนตหนักละเอียดพิเศษสีขาวละเอียด (CC-6000A) ของ Guangyuan บดเปียก และแคลเซียมเบาที่มีจำหน่ายในท้องตลาดเป็นสูตรพื้นฐานของฟิล์มรีด PVC และวิเคราะห์ ผลของพันธุ์แคลเซียมคาร์บอเนตต่อความมันเงา ความต้านทานแรงดึง ความถ่วงจำเพาะ ความต้านทานความร้อน และกำลังการหุ้มของฟิล์มที่เตรียมไว้ ความเงาและความถ่วงจำเพาะของฟิล์มรีดด้วยการเติมแคลเซียมหนักเปียกนั้นสอดคล้องกับนาโนแคลเซียมน้ำหนักเบาแบบคอมโพสิต และมีการปรับปรุงความต้านทานแรงดึงและความต้านทานความร้อนได้ดีขึ้น ผลกระทบของ CC-6000A ความเงา ความต้านทานแรงดึง ความถ่วงจำเพาะ กำลังการครอบคลุม และการต้านทานความร้อนของ CC-6000A และนาโนแคลเซียมน้ำหนักเบาคอมโพสิตแคลเซียมได้รับการประเมินโดยใช้ระบบการกำหนดสูตรสี่ระบบ CC-6000A มีความเงาและความต้านทานแรงดึงสูงกว่า มีแรงโน้มถ่วงจำเพาะ และครอบคลุมกำลังและทนความร้อนได้ดีกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับนาโนแคลเซียมน้ำหนักเบาคอมโพสิตแคลเซียม
อนุภาคนาโนแคลเซียมคาร์บอเนต
Liu Yaxiong และคณะได้ศึกษาวิจัยผลกระทบของปัจจัยสำคัญต่างๆ เช่น อุณหภูมิเริ่มต้นการคาร์บอเนชั่น ความยาวของโซ่กรดไขมัน C จุดหลอมเหลวของน้ำมันและค่าไอโอดีน และตัวแทนปรับสภาพพื้นผิวแบบคอมโพสิตต่อคุณสมบัติของอนุภาคนาโนแคลเซียมคาร์บอเนตและฟิล์มโพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC) ที่ผ่านกระบวนการรีด ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่า เมื่ออุณหภูมิเริ่มต้นการคาร์บอเนชั่นอยู่ที่ 24℃ แคลเซียมคาร์บอเนตที่เกิดขึ้นจะมีขนาดลูกบาศก์ปกติ โดยมีพื้นที่ผิวจำเพาะ 22.3 ตร.ม./ก. โดยเฉลี่ย ขนาดอนุภาค ขนาด 80 นาโนเมตร ความขาว 96% อนุภาคเกาะตัวกันน้อยกว่า และขนาดอนุภาคทุติยภูมิเล็กที่สุด โดยมี D50 ที่ 0.43 μm และฟิล์มที่ผ่านการรีดด้วยแคลเซียมคาร์บอเนตนี้มีความเงางามสูงสุด มีคุณสมบัติดูดซับหมึกได้ดีที่สุด และประสิทธิภาพโดยรวมที่ดีที่สุด
ซี่จง และคณะ ใช้หินปูนเป็นวัตถุดิบในการผลิตปูนขาวโดยการเผา และใช้วิธีการทำให้เป็นคาร์บอนอย่างต่อเนื่องแบบหอคอยสองชั้นเพื่อผลิตอนุภาคนาโนแคลเซียมคาร์บอเนต วิจัยสารรักษาพื้นผิวที่ประกอบด้วยกรดไขมัน น้ำมันพืช สารลดแรงตึงผิวแบบไม่มีไอออน สารเชื่อมต่อ ฯลฯ และคิดหากระบวนการกระตุ้นพื้นผิวแคลเซียมคาร์บอเนต 3 ขั้นตอนเพื่อผลิตแคลเซียมคาร์บอเนตนาโนที่ค่าการดูดซึมน้ำมันต่ำ การประมวลผลที่ดี ประสิทธิภาพและการกระจายตัวที่ดีซึ่งใช้เป็นสารตัวเติมและสารเสริมแรงในการผลิตท่อระบายน้ำพีวีซีและค่าแรงดึงแรงดึงการยืดตัวที่จุดขาดการหดตัวตามยาวของแรงดันท่อระบายน้ำแต่ยังคงเพื่อให้ท่อน้ำคืนสภาพเดิม รูปร่างผลิตภัณฑ์มีประสิทธิภาพดีเยี่ยม
แคลเซียมคาร์บอเนตในรูปแบบต่างๆ
ดง ดงดง และคณะ เตรียมอนุภาคแคลเซียมคาร์บอเนต 5 ชนิดที่มีสัณฐานต่างกัน ได้แก่ เกล็ด สี่เหลี่ยมขนมเปียกปูน แท่ง ทรงกลม และลูกบาศก์ โดยวิธีคลอรีน และตรวจสอบผลกระทบของสัณฐานวิทยาที่แตกต่างกันต่อคุณสมบัติเชิงกลของฟิล์มพีวีซีอ่อน ผลการวิจัยพบว่าแคลเซียมคาร์บอเนตที่มีรูปทรงต่างๆ ได้ปรับปรุงคุณสมบัติทางกลของฟิล์มพีวีซี ความต้านทานแรงดึงของฟิล์มพีวีซี และการยืดตัวเมื่อขาดเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ในหมู่พวกเขา รูปร่างคล้ายแท่งของแคลเซียมคาร์บอเนตในคุณสมบัติเชิงกลของฟิล์มพีวีซีมีความต้านทานแรงดึงที่ดีที่สุดที่ 27.11MPa รูปร่างขนมเปียกปูนของฟิล์มพีวีซีดัดแปลงแคลเซียมคาร์บอเนตมีการยืดตัวสูงสุดที่จุดขาดสำหรับ 98.23%
หูหงฉวน และคณะ ศึกษาผลของแคลเซียมคาร์บอเนต สารกันความร้อน และตัวปรับผลกระทบ ACR ต่อคุณสมบัติทางกลของท่อพีวีซีที่มีการเติมสารสูง ผลการทดสอบพบว่าเมื่อเพิ่มปริมาณแคลเซียมคาร์บอเนต คุณสมบัติแรงดึงของท่อพีวีซีค่อยๆ ลดลง และความต้านทานแรงกระแทกและแรงดัดงอเพิ่มขึ้น
แคลเซียมคาร์บอเนตผสมกับทัลก์
ลี นา และคณะ เตรียมพีวีซี/แคลเซียมคาร์บอเนต/ทัลก์คอมโพสิตโดยกระบวนการหลอมผสม และตรวจสอบผลกระทบของแป้งและแคลเซียมคาร์บอเนตต่อคุณสมบัติทางกลและคุณสมบัติในการแปรรูปของคอมโพสิตพีวีซี ผลการวิจัยพบว่าอุณหภูมิการทำให้อ่อนตัวของ Vicat ของคอมโพสิต PVC มีค่าสูงสุด (78.6°C) เมื่ออัตราส่วนมวลผสมของแคลเซียมคาร์บอเนตต่อแป้งเป็น 10∶20; ความต้านทานการดัดงอของคอมโพสิต PVC สูงที่สุด (77.81MPa) เมื่ออัตราส่วนมวลรวมของแคลเซียมคาร์บอเนตต่อแป้งเท่ากับ 15∶15 ความต้านทานแรงกระแทกแบบมีรอยบากของคอมโพสิต PVC มีค่าสูงสุด (7.738kJ/m2) เมื่ออัตราส่วนมวลผสมของแคลเซียมคาร์บอเนตต่อแป้งเป็น 20∶10; และความต้านทานแรงกระแทกแบบมีรอยบากของคอมโพสิต PVC มีค่าสูงสุด (7.738kJ/m2) เมื่ออัตราส่วนมวลผสมของแคลเซียมคาร์บอเนตต่อแป้งเป็น 20∶10 7.738 กิโลจูล/ตร.ม.); โมดูลัสแรงดัดงอสูงสุด (6300MPa) ของคอมโพสิต PVC เมื่ออัตราส่วนมวลของแคลเซียมคาร์บอเนตต่อแป้งเท่ากับ 5:25
แคลเซียมคาร์บอเนตดัดแปลง
ยางดงดง และคณะ ศึกษาผลกระทบของชนิดและปริมาณแคลเซียมคาร์บอเนตต่อคุณสมบัติของวัสดุคอมโพสิต PVC/CaCO3 ผลการวิจัยพบว่าแคลเซียมคาร์บอเนตที่ดัดแปลงโดยกรดสเตียริกและสารเชื่อมต่อไททาเนตมีผลดีที่สุดต่อการปรับปรุงประสิทธิภาพที่ครอบคลุมของคอมโพสิต และความต้านทานแรงกระแทกเพิ่มขึ้น 15% เมื่อเทียบกับคอมโพสิตที่เติมแคลเซียมคาร์บอเนตที่ไม่มีการดัดแปลง
Deng Chuanfu และคณะได้ศึกษาผลกระทบของนาโน-CaCO3 ที่ดัดแปลงต่อประสิทธิภาพโดยรวมของคอมโพสิต PVC ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่าการนำกลุ่มไฮดรอกซิลส่วนเกินเข้าไปในขั้นตอนการปรับเปลี่ยนแบบเปียกของนาโนแคลเซียมคาร์บอเนตจะช่วยเพิ่มการต่อกิ่งการเคลือบ สามารถได้รับผลของตัวแทนการจับคู่ไซเลนและสารตัวเติมระดับนาโนที่มีการกระจายตัวและการแปรรูปที่ดีขึ้น ซึ่งจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพเสถียรภาพทางความร้อนของคอมโพสิต PVC ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ส่งเสริมการทำให้เป็นพลาสติก และบรรลุผลการเสริมแรงและความเหนียวของคอมโพสิต
ไม่มีการเติมแคลเซียมคาร์บอเนต
จาง เหวยฟาง และคณะ เตรียมอิมัลชันนาโนแคลเซียมคาร์บอเนตที่กระจายตัวสม่ำเสมอโดยไมโครอิมัลซิฟิเคชัน จากนั้นสังเคราะห์เรซินคอมโพสิตนาโน-CaCO3/พีวีซี สองตัวโดยการเกิดปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันในแหล่งกำเนิด เรซินคอมโพสิตนาโน-CaCO3/พีวีซีแสดงการเพิ่มขึ้นพร้อมกันในความหนาแน่นที่ชัดเจนและการดูดซับของพลาสติไซเซอร์ เสถียรภาพทางความร้อนที่ดีขึ้น ปรับปรุงความต้านทานแรงกระแทกแบบมีรอยบาก และการยืดตัวที่จุดขาดเพิ่มขึ้น เมื่อเปรียบเทียบกับเรซินเปล่า
ปัจจุบันการพัฒนาอย่างรวดเร็วของแคลเซียมคาร์บอเนตเฉพาะในประเทศประเภทการเติบโตที่ชัดเจน แต่บนพื้นฐานนี้ในการผลิตผลิตภัณฑ์ระดับไฮเอนด์ยังค่อนข้างเล็กการเพิ่มมูลค่าเพิ่มของผลิตภัณฑ์ยังคงมีพื้นที่บางส่วน แคลเซียมคาร์บอเนตสำหรับพีวีซีเป็นผลิตภัณฑ์วัตถุประสงค์พิเศษที่ค่อนข้างเป็นผู้ใหญ่ ผลการวิจัยมีระบบในระดับหนึ่ง ในการเลือกแคลเซียมคาร์บอเนต การใช้ตัวดัดแปลง การควบคุมกระบวนการแปรรูปมีผลบางอย่าง คุ้มค่าที่จะวาด อ้างอิงถึงและการพัฒนา