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文檔簡介
1、碳酸鈣(CaCO3)是一種價格低廉、補(bǔ)強(qiáng)性能好、光澤度高、磨損率低的無機(jī)填料,可以有效地降低制品的成本、提高制品的力學(xué)性能、改善制品的外觀。目前,CaCO3已經(jīng)被應(yīng)用于塑料、橡膠、造紙、涂料、油墨等諸多行業(yè),但由于CaCO3與有機(jī)基材的相容性較差,在一定程度上限制了CaCO3的使用。本文通過仿生合成的方法制備CaCO3,以期改變其形貌,提高其相容性,并將其添加于普遍適用、需求量大的通用型樹脂聚氯乙烯(PVC)中,研究在本論中所有機(jī)基質(zhì)存
2、在下合成的碳酸鈣對PVC力學(xué)性能的影響規(guī)律,并與無有機(jī)基質(zhì)存在下合成的碳酸鈣對PVC力學(xué)性能的影響進(jìn)行對比研究,探索前種方法合成的碳酸鈣對PVC的力學(xué)性能的有益影響是否優(yōu)于后者,并揭示其機(jī)理。
首先,以十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)、乙二醇、聚乙烯醇(PVA)和聚乙二醇400(PEG-400)為有機(jī)模板,分別采用三種不同的方法:復(fù)分解法、尿素水解法、碳化法仿生合成了CaCO3,并采用電子掃描顯微鏡(SEM)、傅里葉變換紅外光
3、譜儀(FTIR)、粉末X射線衍射儀(XRD)進(jìn)行表征。結(jié)果表明,仿生合成的CaCO3在晶體形貌上有較大改觀,在復(fù)分解法中,合成的CaCO3主要呈紡錘形;在尿素水解法中,分別得到了規(guī)則的正六邊形、細(xì)長條形、花形三種CaCO3形貌;在碳化法中,合成的CaCO3呈不規(guī)則塊狀。
第二部分將用復(fù)分解法仿生合成的CaCO3應(yīng)用于PVC中,并測試其拉伸性能和抗沖性能。結(jié)果表明:復(fù)分解法仿生合成CaCO3的加入對PVC的拉伸性能、斷裂伸長
4、率、抗沖性能都有顯著地提高,明顯優(yōu)于普通CaCO3。(1)一般用量在5~10份時拉伸強(qiáng)度達(dá)到最大值:添加量為5份時,以SDBS為有機(jī)基質(zhì)的CaCO3樣品比相同含量下無有機(jī)基質(zhì)的CaCO3樣品提高了約12%;添加量為10份時,以SDBS/乙二醇為有機(jī)基質(zhì)的CaCO3樣品比相同含量下無有機(jī)基質(zhì)的CaCO3樣品提高了約12%;此外以乙二醇為有機(jī)基質(zhì)的CaCO3樣品,在添加量為20份時,比相同含量下無有機(jī)基質(zhì)的CaCO3樣品提高了約11%。(2
5、)添加仿生合成CaCO3的PVC的斷裂伸長率都大于未添加CaCO3的115%,在碳酸鈣的添加量相同時,以PVA為有機(jī)基質(zhì)的CaCO3比相同含量下無有機(jī)基質(zhì)的CaCO3樣品相比提高了93%左右。(3)在抗沖性能方面:添加量為10份時,以SDBS
和SDBS/乙二醇為有機(jī)基質(zhì)的CaCO3樣品不能被抗沖機(jī)沖斷,性能最優(yōu);添加量為5份時,以乙二醇為有機(jī)基質(zhì)的CaCO3樣品比相同含量下其他樣品提高了88%;添加量為30份時,以PEG
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