纳米碳酸钙的改性及应用于聚氯乙烯的研究

为了提高纳米碳酸钙在聚氯乙烯(PVC)基体中的分散性和相容性,分别采用邻苯二甲酸酐与丁醇、辛醇、十六醇、二乙二醇丁醚单酯化制得邻苯二甲酸单酯,再用氢氧化钠溶液中和,得到邻苯二甲酸酐单酯化钠盐,再以其作为表面改性剂,采用湿法对纳米碳酸钙进行表面处理后,添加到PVC中制备了PVC/纳米碳酸钙复合材料。通过力学性能测试、转矩流变仪和扫描电子显微镜研究了改性纳米碳酸钙对PVC力学和加工性能的影响。结果表明,PVC/纳米碳酸钙复合材料的冲击强度随着改性剂中有机基团的碳链长度的增加而增大,另外,当改性剂中的有机基团具有一定的极性,PVC复合材料的综合性能更佳。     

抗冲高流动NCR合金的制备与性能评价

以纳米胶乳粒子增韧PVC共聚复合树脂(NCR)为基体材料,以超低分子质量均聚PVC树脂(P400)为高分子增塑剂,配合其他加工助剂制备了NCR合金;考察了NCR/P400配比,冲击改性剂的种类、型号和用量,活性纳米碳酸钙用量对NCR合金性能的影响,并观察了NCR合金的冲击断面形貌。结果表明:NCR合金的最佳配方为50份NCR、50份P400、8份6#M BS、3份丁基锡稳定剂、0.8份硬脂酸钙、0.8份十八醇和0.1份颜料,且不宜添加活性纳米碳酸钙。采用该配方制得的NCR合金具有优异的缺口冲击韧性和加工流动性,且具有刚韧平衡的特性。     

表面改性纳米碳酸钙原位悬浮聚合PVC的制备与性能研究

采用湿法表面改性的纳米碳酸钙(nano-CaCO3)与VCM原位聚合,制备了nano-CaCO3原位聚合PVC树脂(简称原位PVC树脂),研究了其力学性能、加工性能、微观形貌和热稳定性等。结果表明:①nano-CaCO3能够很好地分散在PVC树脂中,对PVC基体产生很好的补强作用;与普通PVC试样相比,原位PVC试样缺口冲击强度提高到13.3 kJ/m2,效果显著;其加工性能也得到了提高。②试样冲击断面的扫描电子显微镜照片表明原位PVC试样为韧性断裂,普通PVC试样为脆性断裂。③DSC试验表明,原位PVC树脂的热稳定性优于纯PVC树脂。     

PVC/MPOE/无机填料体系性能的研究

采用两步法制备了“核（刚性无机填料）-壳（热塑性弹性体）”结构的粒子，初步研究了PVC／MPOE（改性POE）／无机填料复合体系的力学性能。结果表明，当填充母料中滑石粉或碳酸钙的质量分数为70％时，PVC／MPOE／无机填料体系综合性能最好；CPE增加了PVC和MPOE的相容性，当其用量为11phr时．复合体系的冲击强度增加4．2倍，拉伸强度比PVC／POE体系增加2倍；流动改性剂改善了填充母料的加工性能，当其质量分数为2％时．填充母料的扭矩比不加流动改性剂的降低了25％，PVC／MPOE／无机填料复合体系的力学性能最佳。两步法比一步法改性的复合体系的冲击强度增加60％左右，而拉伸强度降低了10％。     

改性针形纳米碳酸钙在PVC中的应用研究

用市售改性剂对自制的针形纳米碳酸钙进行表面改性,然后将改性纳米碳酸钙填充到聚氯乙烯（PVC）材料中,研究了PVC复合材料的力学性能。与未填充纳米碳酸钙的PVC相比,添加质量分数为5 %改性针形碳酸钙的PVC复合材料拉伸强度提高了10 %、冲击强度提高了7 %;扫描电子显微镜分析显示,改性纳米碳酸钙在PVC体系中分散均匀,冲击试样断面和拉伸试样断面均呈现明显的韧性断裂特征。     

改性纳米碳酸钙增韧PVC研究

研究了改性纳米碳酸钙对PVC材料结构和性能的影响,主要考察了改性纳米碳酸钙及改性剂用量对PVC力学性能的影响,并对复合材料的结构进行了观察.研究表明,与ACR增韧PVC相比较,改性纳米碳酸钙在大幅度提高PVC材料缺口冲击强度的同时能保持基体的刚性.二者并用则在进一步提高PVC复合材料的缺口冲击强度的同时改善了材料的断裂伸长率;冲击试样断面显示出比较典型的韧性断裂特征,而且改性纳米碳酸钙在PVC基体中的分散良好.     

粉煤灰对高填充PVC复合板材性能的影响

测试了粉煤灰的主要成分,比较了粉煤灰与碳酸钙的粒度分布及微观形貌,考察了筛分对粉煤灰粒度分布的影响,以及对高填充PVC复合板材力学性能的影响,分析了粉煤灰用量对高填充PVC复合板材加工性能和力学性能的影响.结果表明:筛分可以缩小粉煤灰的粒度分布范围,提高高填充PVC复合板材的力学性能;当粉煤灰用量为90份、碳酸钙用量为210份时,可兼顾高填充PVC复合板材的加工性能和力学性能.     

碳酸钙和滑石粉对PVC/ABS合金性能的研究

研究了无机填料粒状碳酸钙(CaCO3)和片状滑石粉(Talc)对聚氯乙烯(PVC)/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)合金的力学性能、维卡软化温度和加工性能的影响,SEM观察PVC/ABS合金的冲击断面微观形貌和无机填料的分散情况。结果表明,CaCO3和Talc复配可以改善PVC/ABS合金的冲击性能和拉伸性能;Talc可以大幅度的提高PVC/ABS合金维卡软化温度;CaCO3和Talc复配不利于PVC/ABS合金维卡软化温度和加工性能的提高。     

无机增韧高抗冲PVC树脂的研究

主要研究了纳米碳酸钙对高抗冲PVC树脂性能的影响。结果表明:在加入15份纳米碳酸钙时,纳米碳酸钙/高抗冲PVC复合材料的冲击强度可达63.21 kJ/m2,是普通PVC树脂的15倍,是高抗冲PVC树脂的4倍,极大地增强了PVC的韧性。     

羧基丁腈橡胶包覆纳米碳酸钙的制备及其对PVC复合材料性能的影响

采用羧基丁腈胶乳（XNBR）对纳米碳酸钙进行包覆，研究了温度、时间和XNBR用量对纳米碳酸钙包覆效果的影响；最终确定包覆的较佳条件为：温度60～70℃，时间40min，XNBR的用量5～7份（每100份纳米碳酸钙。对比研究了未包覆纳米碳酸钙、包覆后微米碳酸钙和包覆后纳米碳酸钙填充PVC的力学性能。结果表明：经XNBR包覆的纳米碳酸钙与PVC基体的界面相互作用增强．从而使PVC复合材料的弹性模量和冲击强度分别提高了80％和50％。     

聚合中加入可聚合非离子硼酸酯/甲基丙烯酸甲酯/纳米碳酸钙复合材料对PVC树脂力学性能的影响

制备了可聚合非离子硼酸酯(BE)/甲基丙烯酸甲酯(MMA)/纳米碳酸钙复合材料,生产出经其改性的PVC树脂,并按管材配方混料,分析了试样的力学性能;并考察了改性PVC树脂在管材中的应用情况。结果表明:①生产BE/MMA/纳米碳酸钙复合材料的最佳工艺配比为:m(BE)∶m(MMA)∶m(纳米碳酸钙)=2∶3∶95。②BE/MMA/纳米碳酸钙复合材料的质量分数为10%时,改性PVC树脂试样的简支梁冲击强度最高。③改性PVC树脂在管材中的应用情况良好,不仅可代替普通PVC树脂,还可降低生产成本。     

改性纳米CaCO_3填充PVC复合材料力学性能和转矩流变性能研究

通过熔融共混法制备了PVC/改性nano-CaCO3复合材料,并测试了复合材料的力学性能和转矩流变性能。结果表明:PVC/改性nano-CaCO3复合材料的力学性能比PVC/未改性nano-CaCO3均有所提高;PVC/改性nano-CaCO3复合材料在塑化过程中各阶段的扭矩及塑化时间比PVC/未改性nano-CaCO3均有所下降,其中超分散剂的改性效果最好。     

PEW-g-MAH改性竹粉对PVC材料加工性能的影响

采用自制的聚乙烯蜡接枝马来酸酐(PEW-g-MAH)对竹粉进行包覆改性,研究了竹粉用量对竹粉/PVC复合材料加工性能的影响,并通过SEM对其界面进行了观察。结果表明:①竹粉/PVC复合材料的平衡转矩、平衡温度、塑化时间均随竹粉用量的增加而增大;②与未改性竹粉相比,经过PEW-g-MAH处理的竹粉可降低竹粉/PVC复合材料的平衡转矩、平衡温度,稍微缩短塑化时间;③SEM照片表明,PEW-g-MAH不仅改善了竹粉在PVC基体中的分散性,而且提高了两者的相容性。     

正交设计在改性纳米CaCO3/PVC复合体系中的应用

选择不同的方法对纳米CaCO3进行表面改性,研究了表面处理剂对CaCO3/PVC纳米复合材料界面结合强度、力学性能及加工性能的影响。通过正交实验设计得到了力学性能最佳时的制备条件:表面处理剂选用钛酸酯偶联剂,其用量4%(质量分数),纳米CaCO3用量15%(质量分数)。极差分析结果表明,对冲击强度而言,主要影响因素为表面处理剂用量;扫描电镜显示,钛酸酯偶联剂处理可使纳米CaCO3颗粒在PVC基体中达到良好分散,并提高其界面结合强度;流变性能研究表明,经钛酸酯处理的纳米CaCO3填充PVC具有更低的平衡转矩。     

软质PVC环/氧树脂共混物性能的研究

考察了PVC/环氧树脂(E51)共混物(未固化与固化)的力学性能和加工性能,采用电子扫描显微镜观察了粒子在基体中的分散情况。结果表明:①在试验条件下,E51质量分数为5%(以PVC/E51质量为100%计,下同)时,试样的力学性能较好。②当E51质量分数为10%时,共混物的最大转矩最低;当E51质量分数为13%时,共混物的平衡转矩最低。③经过固化的试样的力学性能优于未固化的试样。④E51的加入能够改善试样的相容性与粒子的分散效果。     

聚甲基丙烯酸甲酯包覆纳米CaCO3改性聚氯乙烯研究

研究了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)包覆纳米CaCO3复合粒子填充聚氯乙烯(PVC)复合材料的加工塑化和力学性能，并与未改性纳米CaCO3的改性效果进行比较。结果发现，填充纳米CaCO3使PVC平衡扭矩和平衡熔融温度均会有所提高，填充未改性碳酸钙增加更大，填充PMMA包覆CaCO3使材料冲击性能提高的幅度大于填充未改性纳米CaCO3，而拉伸强度下降幅度较小。当PMMA包覆CaCO3填充量为8％时缺口冲击强度增加到未改性PVC的194％。冲击缺口断面形态分析表明，采用PMMA包覆CaCO3时，纳米CaCO3在PVC基体中分散均匀、团聚少。     

氯化原位接枝含氟丙烯酸酯对PVC性能的影响

通过氯化原位接枝法制备了PVC/含氟丙烯酸酯接枝共聚物(以下简称改性PVC树脂),考察了含氟丙烯酸酯的种类和用量对改性PVC树脂性能的影响,以及改性PVC干混料加工性能的变化。结果表明:①在考察的4种含氟单体(丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸八氟戊酯、丙烯酸十二氟庚酯)中,采用丙烯酸六氟丁酯生产的改性PVC树脂综合性能最好;②当m(丙烯酸六氟丁酯)∶m(PVC)=5∶95时,改性PVC树脂的综合性能较好;③改性PVC树脂的加工性能得到改善。     

纳米CaCO3原位聚合PVC树脂的生产及加工应用

研究了纳米CaCO3的加入对氯乙烯原位悬浮聚合体系温度、压力及树脂性能的影响。结果显示：纳米CaCO3的加入，加剧了体系的聚合反应，压降提前出现；随着纳米CaCO3加入量的增大，树脂白度(按GB/T15595测定)由83％增加到86％，其它指标变化不大。将所得树脂用于PVC制品的加工应用，考察了其物理性能，结果显示：与同型号未改性PVC树脂相比，该树脂扭矩、物料熔融温度、产率、动态热稳定性等指标均有提高；随着纳米CaCO3加入量的增加，测试样冲击强度由3．68kJ／m^2增加到7．09kJ／m^2，拉伸强度由40．4MVa降低到37．2MVa，其它指标变化不大。