纳米碳酸钙的改性及应用于聚氯乙烯的研究.pdf

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1、第42卷第4期塑料工业2014年4月CHINAPLASTICSINDUSTRY·89·纳米碳酸钙的改性及应用于聚氯乙烯的研究周朋朋，栾英豪，马新胜(华东理T大学超细粉末国家工程研究中心，上海200237)摘要：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

2、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。关键词：邻苯二甲酸酐；酯化；纳米碳酸钙；聚氯乙烯DOI：10．3969／j．issn．1005—5770．2014．04．022中图分类号：TQ325．3文献标识码：A文章编号：1005—5770(2014)04—0089—05ModificationoftheNano。CaCO3andItsApplicationinPVCZHOUPeng—peng，LUANYing。hao，MAXin。shen

3、g(NationalEngineeringResearchCentreofUltra_finePowder，EastChinaUniversityofScienceandTechnology，Shanghm200237，China)Abstract：Toimprovethedispersionandcompatibilityofnano—CaCO3inPVC(polyvinylchloride)matrix，PAMsweresynthesizedrespectivelybysingleesterificationwiththephthalicanhydrideandbutyl

4、alcohol，octanol，cetylalcohol，diethyleneglycolmonobutylether，andthecorrespondingphthalicacidsingleesterificationsodiumsaltwaspreparedwithphthalicacidmonoester(PAM)addingwithrightamountofNaOHaqueoussolution．Wetmodificationwasusedtotreatthesurfaceofnano—calciumcarbonatewhichwasthenaddedintoPVC

5、matrixtostudythepropertiesofPVC．Throughmechanicaltesting，torquerheometerandSEM，theeffectofnano‘CaCO3onthemechanicalandprocessingpropertiesofPVCwasstudied．ItcouldconcludethattheimpactstrengthofPVC／nano。CaCO3compositesincreasedwiththelengthincreasingofcarbonchainandthePVCcompositehadabetterpe

6、rformanceiftheorganicgroupinthemodifiershadacertainpolarity．Keywords：PhthalicAnhydride；Esterification；Nano。CalciumCarbonate；PVC纳米碳酸钙(CaCO)是一种重要的无机化工填因此必须对纳米CaCO进行表面处理，使纳米CaCO料，广泛用于橡胶、塑料、油墨、涂料、造纸等领表面由亲水性变为亲油性，并改善其在PVC之间的域_lJ。由于其具有粒子小、比表面积大等特点，纳分散性和相容性。米CaCO粒子在填充过程中可以与聚氯乙烯(PVC)本文分别采用邻苯二甲酸酐与丁醇

7、、辛醇、十六基体之间形成较强的界面黏结作用，从而提高聚合物醇、二乙二醇丁醚进行单酯化合成改性剂，并对纳米的力学和加工性能。但是，纳米CaCO直接应用CaCO进行改性，再研究了改性纳米CaCO对PVC于PVC基体时也存在着明显的不足之处：一是颗粒复合材料的性能影响。在上述改性剂中，其一端为极表面能高，处于热力学非稳定状态，极易聚集成团；性基团，可以与纳米CaCO表面的官能团发生反应，二是碳酸钙表面亲水疏油，在有机介质中难以均匀分形成化学键，另一端具有较长的有机链，可以改善纳散，与PVC之间没有结合力，易造