纳米碳酸钙类流体的制备及其在pvc加工中的应用

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1、摘要本文在查阅了大量关于纳米碳酸钙表面改性、纳米粒子类流体以及纳米碳酸钙／聚合物复合材料等相关资料的基础上，首先通过硅烷偶合反应将3．(三甲氧基硅婉基)丙基二擎基十夕℃烷基季铵氯化物(DC5700)接枝到纳米碳酸钙酶表面，形成纳米碳酸钙有机离子盐；然后凭借壬基酚聚氧乙烯醚硫酸钠(NPES)和DC5700之间的离子交换反应将NPES接枝到纳米碳酸钙的表面，得到了在无溶剂条件下具有类液体行为的纳米碳酸钙类流体；最后将制备的纳米碳酸钙类流体添加到聚氯乙烯(PVC)树脂中，并讨论了纳米碳酸钙类流体的含量

2、与PVC复合材料性能之间的关系。1．将DC5700接枝到纳米碳酸钙的表面，形成纳米碳酸钙有机离子盐。红外光谱(FTIR)和披曼光谱(Raman)测试证明了它们之闻的硅烷猖合仡攀接技反应。从扫描电子显微镜(SEM)图中可以看出，有机离子盐中的纳米碳酸钙粒子为立方体，粒径为40nm左右。2．纳米碳酸钙有机离子盐进～步与NPES发生反应缛到霉标产物纳米碳酸钙类流体。通过X射线衍射(Ⅺ国)、FTIR、Raman、透射电镜(TEM)、热失重(TGA)等测试技术对纳米碳酸钙类流体进行了分析表征。FTIR和R

3、aman测试证实了DC5700和NPES之间的离子交换反应，并获得具有一定热稳定性的新型纳米碳酸钙类流体，它在无溶荆条件下具有可流动性行为。TEM揭示了类流体中有机长链DC5700和NPES的双离子层结构，厚度约为6．5nm。纳米碳酸钙类流体的电导率为10-6_104S／cm，可以作为半导体来使用，并且在抗静电材料方面具有一定的应用静景。3．将纳米碳酸钙类流体与PVC树脂在转矩流变仪中熔融共混，制备了纳米碳酸钙类流体／PVC复合材料。研究结果发现纳米碳酸钙类流体不仅可以显著提高PVC复合材料的电

4、导率，聪且可以改善PVC复合材料的加工性能。当加入5wt％的纳米碳酸钙类流体后，PVC复合材料的最大扭矩从13．6N·擞降到了9．8N．m，同时其平衡扭矩则从7．8N·1TI降至6．9N·m；加入1wt％的纳米碳酸钙类流体后，PVC复合材料的拉伸强度从32．45MPa增大到最大值33．80MPa，而且其冲击强度也达到了最大值38．50kJ／m2。说姨纳米碳酸钙类流体对PVC复合材料具有增塑增强增韧的作用。扫描电子显微镜分析结果可知，纳米碳酸钙类流体与PVC树脂基体界面相容性比较好，并均匀分散在P

5、VC树脂基体中。关键词：纳米碳酸钙；有机离子盐；类流体；聚氯乙烯；界面相容性AbstractOnthebasisofconsultingplentyofreferencesaboutsurfacemodificationofnano-CaC03，inorganicnanoparticleswithliquid-likebehaviorandCaC03／Polymernanocomposites，CaC03nanosaltWasfirstlysynthesizedbychemicalgraftin

6、gofDC5700ontotheCaC03surface；then，novelnano—CaC03withliquid—likebehaviorWasobtainedthroughionexchangereactionbetweenDC5700andNPES；finally,thefluids，thatis，novelnano-CaC03withliquid-likebehaviorwereintroducedintopoly(vinylchloride)(PVC)toproducetheflu

7、ids／PVCcompositesviameltblending，andtheinfluenceofthefluidscontentonthepropertyofPVCcompositeswasfurtherresearched．1．ToobtmntheCaC03nanosalt，DC5700waschemicallygraftedontothesurfaceofnanometerCaC03．WeprovedthegraftingreactionbetweensiliconealkylofDC5

8、700andhydroxylofthenanometerCaC03throughFouriertransforminfrared(FTIR)spectroscopyandRamanspectroscopy．FromScanningelectronmicroscope(SEM)imagesoftheCaC03nanosalt，the40nm，cubicnano—CaC03wasclearobserved．2．Novelnano-CaC03withliquid-likebehaviorwasprep