PVC与纳米碳酸钙复合材料的结构与性能研究.pdf

现代塑料加工应用2009年第21卷第4期
MODERNPLASTICSPROCESSINGANDAPPLICATIONS·5·

PVC与纳米碳酸钙复合材料的结构与性能研究

何杰1张传银1贾仁广1,2

(1.安徽理工大学化学工程学院,安徽淮南,232001;2.龙口市南山塑钢建材总厂,山东龙口,265718)

摘要:采用拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度等力学参数对聚氯乙烯(PVC)/纳米CaCO3复合材料进行评价,并结合热
重差示扫描量热仪、扫描电镜对复合材料的热稳定性和断面结构进行表征。结果表明:采用超声分散方法,选用NDZ2311/

SG2Al821复合改性剂改性的纳米CaCO3明显提高了PVC基复合材料的缺口冲击强度、断裂伸长率和热稳定性;当纳米
2
CaCO3填充质量分数达15%时,PVC/纳米CaCO3复合材料的缺口冲击强度达22.34kJ/m,比未填充纳米CaCO3的提高

了60.5%;当纳米CaCO3填充质量分数不高于20%时,用超声技术改性纳米CaCO3能很好地分散在PVC基体中。
关键词:纳米碳酸钙聚氯乙烯超声分散力学性能热稳定性

InvestigationonStructureandPropertiesofPVC/Nano2CaCO3Composites
HeJie1ZhangChuanyin1JiaRenguang1,2
(1.SchoolofChemicalEngineering,AnhuiUniversityofScienceandTechnology,Huainan,
Anhui,232001;2.NanshanPlasticsandSteelsBuildingMaterialsMainPlant
ofLongkouCity,Longkou,Shandong,265718)

Abstract:ThemechanicalpropertiesofPVC/nano2CaCO3composites,suchastensile
strength,elongationatbreak,andnotchedimpactstrengthect.wereappraised.Thether2
malstabilityofthecompositeswasanalyzedbythemethodofTG2DSC,andthemorphology
oftheirfracturesurfacewasobservedbySEM.Theresultsshowthatthenotchedimpact
strength,elongationatbreak,andthermalstabilityofPVCcompositesareimprovedre2

markablybyaddingnano2CaCO3modifiedNDZ2311/SG2Al821compositemodificationagent

byultrasonicdispersiontechnology.ThenotchedimpactstrengthofPVC/CaCO3composites
2
reaches22.34kJ/mwhennano2CaCO3is15%,andthenotchedimpactstrengthincreasesby

60.5%thanthatofPVC.Nano2CaCO3modifiedbyultrasonicdispersiontechnologycanbe

disperseduniformlyinPVCwhennano2CaCO3isnomorethan20%.
Keywords:nano2calciumcarbonate;poly(vinylchloride);ultrasonicdispersion;me2
chanicalproperty;thermalstability

聚氯乙烯(PVC)是最早工业化生产的塑材料的热分解具有一定的抑制作用[6]。与微米

料树脂品种之一,产量仅次于聚乙烯(PE),为当重钙相比,纳米碳酸钙(CaCO3)具有更高的表面
今世界第二大通用塑料[1],由于PVC具有良好积和表面能,因而与改性剂之间的相互作用更明

的力学、耐腐蚀、阻燃等优良的综合性能以及价显。目前,纳米CaCO3碳酸钙在塑料、橡胶、造
格低廉、原料来源广泛等特点而得到广泛应用。纸、油墨等领域中的应用成为国内外研究热
在一些发达国家,硬质PVC(U2PVC)制品的比点[7,8]。
例已占PVC制品总量的65%以上[2],但U2PVC本研究选用钛酸酯偶联剂与铝酸酯偶联剂
的冲击强度差,对缺口十分敏感;同时它的热稳
定性差韧性低等缺点使其应用收到一定的限
,收稿日期:2008207224;修改稿收到日期:200920322