PVC行业中改行纳米碳酸钙的应用

2016-03-14孙赫长春大学食品科学与工程学院吉林长春130012

化工管理 2016年34期

孙赫(长春大学食品科学与工程学院，吉林长春 130012)

PVC行业中改行纳米碳酸钙的应用

孙赫(长春大学食品科学与工程学院，吉林长春 130012)

本文对纳米碳酸钙的表面改性技术进行了归纳，在纳米碳酸钙的表面改性技术当中包含以湿法与干法为主的复合技术以及以原位聚合法为主的其他复合方法等，对于这些技术方法的归纳以及总结，能够对相关工作起到辅助的作用。同时，本文还对PVC行业当中纳米碳酸钙的应用趋势进行了探讨。

纳米碳酸钙；PVC行业；应用

塑料的填充改性历史悠久，最初进行塑料的填充改性，是为了降低成本，例如在PVC当中加入碳酸钙，一方面能够使得成本降低，另一方面，适当的碳酸钙的添加还能够使得PVC的力学性能得到有效的提升。现如今，世界各个国家都已经将纳米材料作为了自身的材料科学研究热点，而纳米碳酸钙更是在PVC行业当中得到了十分广泛的重视。就我国来讲，纳米碳酸钙的制备主要利用多种方法进行改性，在诸多方法当中，原位聚合法由于操作起来较为复杂，因此在实际的生产当中并没有得到较多的应用，而熔融共混法由于自身操作简单的特点，因此得到了很多企业的喜爱，但是在PVC基体当中，依然存在着纳米碳酸钙的团聚问题。因此，如何才能够简单有效的创造出纳米碳酸钙与PVC树脂的复合工艺已经成为了研究重点之一。

1 纳米碳酸钙的表面处理技术

纳米碳酸钙具有表面效应、量子隧道效应等多种纳米效应，而由于自身的特点，因此纳米碳酸钙被广泛的运用到了多种行业当中。但是，在PVC行业当中，由于PVC树脂与纳米碳酸钙粒子并不相容，这就在很大程度上阻碍了其发展，现如今，该问题已经成为了研究热点，受到了许多研究人员的大量关注。

(1)干性改法干法改性就是将纳米碳酸钙的干粉与偶联剂直接进行混合从而改性。其原理在于利用偶联剂分子一端的机型基团与碳酸钙粒子形成化学键，另一端则与高分子链进行化学反应，从而将二者进行结合，并给予复合材料较好的物理性能。

(2)湿法改性这种方法就是将改性剂直接加入到碳酸钙的悬浮液当中，在机械力的作用下进行改性处理，现如今，湿法改性除了使用表面活性剂之外还采用了碳酸酯等偶联剂进行改性。

2 纳米碳酸钙与PVC的复合技术

通过相关的研究我们发现，在对PVC树脂进行改性之后，其韧性、流动性、稳定性等都得到了大幅度的提升。纳米粒子在基体当中产生的集中效应，能够引发树脂产生开裂，吸收变形功；此外，纳米粒子还能够阻止裂纹产生的破坏性开裂；而由于纳米粒子的接触面积大，因此也能够吸收更多的冲击能，目前，改性后的纳米碳酸钙符合方式主要分为熔融混合法以及原位聚合法等。

(1)原位聚合法该方法是将纳米碳酸钙分散在氟乙烯单体中，使得改性纳米碳酸钙颗粒能够与氟乙烯发生反应，带有纳米碳酸钙的氟乙烯在进行原位聚合生成PVC树脂。

这种技术能够有效的解决纳米碳酸钙的团聚问题，但是在实际的聚合过程当中，纳米碳酸钙会影响原有的引发剂体系、反应平稳性等参数，同时也会使得PVC树脂的白度、黏数等产生变化，现如今，原位聚合法仍在试验阶段，仅有少部分实现了工业化应用。

(2)熔融共混法该方法是将改性纳米碳酸钙、加工助剂等在高高温下进行高速搅拌预混，实现纳米碳酸钙与树脂的物理吸附，在后续加工当中，纳米碳酸钙与PVC分子产生缠绕，从而提高材料性能。

熔融共混法利用PVC树脂后加工的流程，解决了纳米碳酸钙提高PVC材料力学性能的问题，有着操作简单的特点，也因此受到了大多数企业的一致青睐，就目前来讲，熔融混合法是应用最为广泛的改性方法。但是，改性纳米碳酸钙的添加量在达到一定的值之后，其团聚现象就会加重，这就会使得PVC的连续相特性受到破坏，反而使得力学性能下降。