畢業(yè)論文——碳酸鈣填充pvc薄膜制備及印刷適性的研究

1、<p>　　哈爾濱商業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</p><p>　　碳酸鈣填充PVC薄膜制備及</p><p><b>　　印刷適性的研究</b></p><p>　　學(xué) 生 姓 名 </p><p>　　指 導(dǎo) 教 師

2、 </p><p>　　專(zhuān) 業(yè) 印刷工程 </p><p>　　學(xué) 院 輕工學(xué)院 </p><p>　　二〇XX年 六 月 八 日</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本文研究

3、碳酸鈣填充聚氯乙烯樹(shù)脂（PVC）的共混材料的力學(xué)性能和印刷適性，來(lái)增加PVC乳液薄膜的韌性、拉伸強(qiáng)度等力學(xué)性能，擴(kuò)大PVC乳液薄膜在電子、醫(yī)療及工業(yè)包裝的應(yīng)用范圍。本文利用萬(wàn)能拉力機(jī)、等，分別研究不同含量鄰苯二甲酸二丁酯的含有碳酸鈣的PVC乳液薄膜混合復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率的影響；利用絲網(wǎng)印刷、貝朗顯微鏡研究其表面的印刷適應(yīng)性。</p><p>　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：隨著碳酸鈣含量的增加，拉伸強(qiáng)度增加達(dá)到最大

4、值88.07MPa后又下降到57.14MPa；屈服強(qiáng)度增加達(dá)到最大值17.64MPa然后降低到12.00MPa；PVC乳液薄膜共混復(fù)合材料的屈服強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、斷裂強(qiáng)度、屈服載荷會(huì)有先增加后減少的變化，在含量為10%時(shí)各項(xiàng)力學(xué)指標(biāo)均達(dá)到最大。隨著鄰苯二甲酸二丁酯(增塑劑)含量的增加，拉伸強(qiáng)度增加達(dá)到最大值64.29MPa后又下降到19.96MPa；屈服強(qiáng)度增加達(dá)到最大值12.86MPa然后降低到3.96MPa；PVC乳液薄膜共混復(fù)合材

5、料的屈服強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、斷裂強(qiáng)度、屈服載荷會(huì)有先增加后減少的變化，在含量為3ml是各項(xiàng)力學(xué)指標(biāo)達(dá)到最大；樣品的表面張力從35dyne/cm增加到42dyne/cm，印刷適應(yīng)性逐漸增強(qiáng)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：PVC乳液薄膜；碳酸鈣；鄰苯二甲酸二丁酯；拉伸強(qiáng)度；印刷表面張力</p><p><b>　　Abstract</b></p><p&

6、gt;　　Calcium carbonate filling of polyvinyl chloride (PVC) resin in this paper, we study the mechanical properties of the blending material and printing eligibility, and to increase the PVC emulsion film mechanical prope

7、rties such as tensile strength, tenacity, expand the PVC emulsion film in the range of electronics, medical and industrial packaging. Using universal tensile machine, etc, this paper studies different content of phthalic

8、 acid dibutyl PVC emulsion containing calcium carbonate film hybr</p><p>　　The experimental results show that with the increase of calcium carbonate, the tensile strength increases maximum 88.07MPa and then

9、dropped to 57.14MPa; Yield strength increases maximum 17.64MPa and reduce to 12.00MPa; PVC emulsion film blending composite material yield strength, elongation at break, breaking strength, the change of the yield load wi

10、ll be increased after decreased first, the content of various mechanical indexes reach the maximum of 10%. With butyl phthalate plasticizer (plastic</p><p>　　Keywords: PVC emulsion film; calcium carbonate; d

11、ibutyl phthalate; tensile strength; printing surface tension</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要Ⅰ</b></p><p>　　AbstractⅡ</p><p><b>　　

12、1 緒 論1</b></p><p>　　1.1 PVC乳液薄膜的應(yīng)用領(lǐng)域及其國(guó)內(nèi)外的現(xiàn)狀1</p><p>　　1.1.1 PVC復(fù)合材料國(guó)內(nèi)外狀況1</p><p>　　1.1.2 各種物質(zhì)填充PVC的發(fā)展現(xiàn)狀1</p><p>　　1.2 本課題目前的主要研究?jī)?nèi)容2</p><p>

13、;　　1.3 本課題的發(fā)展趨勢(shì)及研究意義3</p><p>　　2 實(shí)驗(yàn)儀器及材料5</p><p>　　2.1 實(shí)驗(yàn)儀器5</p><p>　　2.2 實(shí)驗(yàn)材料5</p><p>　　2.3 試驗(yàn)樣品制備6</p><p>　　2.4 材料性能實(shí)驗(yàn)原理及步驟7</p><p

14、>　　2.4.1 表面張力實(shí)驗(yàn)原理7</p><p>　　2.4.2 材料拉伸實(shí)驗(yàn)原理8</p><p>　　2.5 貝朗顯微鏡實(shí)驗(yàn)原理及步驟8</p><p>　　2.5.1 實(shí)驗(yàn)原理8</p><p>　　2.5.2 實(shí)驗(yàn)步驟8</p><p>　　2.6 拉伸實(shí)驗(yàn)9</p>

15、;<p>　　2.6.1 實(shí)驗(yàn)樣品制備9</p><p>　　2.6.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程9</p><p>　　3 實(shí)驗(yàn)與數(shù)據(jù)分析10</p><p>　　3.1 拉伸實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析10</p><p>　　3.1.1 不同碳酸鈣含量的PVC薄膜的位移載荷曲線10</p><p>　　3.1.2

16、 不同碳酸鈣含量的PVC薄膜的拉伸強(qiáng)度分析11</p><p>　　3.1.3 不同碳酸鈣含量的PVC薄膜的屈服強(qiáng)度分析11</p><p>　　3.1.4 不同碳酸鈣含量的PVC薄膜的斷裂伸長(zhǎng)率分析12</p><p>　　3.1.5 不同碳酸鈣含量的PVC薄膜的屈服載荷分析12</p><p>　　3.2 力學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及

17、分析13</p><p>　　3.2.1 不同DBP含量的PVC薄膜的位移載荷曲線13</p><p>　　3.2.2 不同DBP含量的PVC薄膜的拉伸強(qiáng)度分析14</p><p>　　3.2.3 不同DBP含量的PVC薄膜的屈服強(qiáng)度分析14</p><p>　　3.2.4 不同DBP含量的PVC薄膜的斷裂伸長(zhǎng)率分析14&l

18、t;/p><p>　　3.2.5 不同DBP含量的PVC薄膜的屈服載荷分析15</p><p>　　3.3 表面張力實(shí)驗(yàn)15</p><p>　　3.3.1 實(shí)驗(yàn)操作15</p><p>　　3.3.2 表面張力實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析16</p><p>　　3.4 印刷適應(yīng)性分析17</p>&l

19、t;p><b>　　結(jié) 論19</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)20</b></p><p><b>　　致　　謝22</b></p><p><b>　　1 緒 論</b></p><p>　　1.1 PVC乳液薄膜的應(yīng)

20、用領(lǐng)域及其國(guó)內(nèi)外的現(xiàn)狀</p><p>　　1.1.1 PVC復(fù)合材料國(guó)內(nèi)外狀況</p><p>　　聚氯乙烯（PVC）是世界上最早被使用在工業(yè)化知道的塑料產(chǎn)品之一，由于其具有不易燃燒、對(duì)化學(xué)腐蝕有抗性、耐磨擦、對(duì)電有良好的絕緣及機(jī)械強(qiáng)度比較高等優(yōu)點(diǎn)，因而在工農(nóng)業(yè)、建筑、日常生活用品、包裝以及電力等方面廣泛的被應(yīng)用 [1]。開(kāi)發(fā)高強(qiáng)、高韌、低成本的復(fù)合材料是當(dāng)前的一項(xiàng)重要研究課題。由于PV

21、C樹(shù)脂的用量和產(chǎn)量?jī)H僅低于聚乙烯樹(shù)脂，而且價(jià)格低廉、韌性很強(qiáng), 是優(yōu)良的工程結(jié)構(gòu)材料, 因此, 無(wú)機(jī)物和PVC樹(shù)脂的復(fù)合材料是重要的研究方向。</p><p>　　在2011年2月的中西部科技期刊里，柳華和薄偉的文獻(xiàn)中寫(xiě)到：在PVC中加入納米碳酸鈣，納米碳酸鈣用在塑料、橡膠等高分子材料中會(huì)有補(bǔ)強(qiáng)作用，產(chǎn)品的機(jī)械性能被提高；在條件不變、性能不變的情況下填料的用量需加大，生產(chǎn)成本將減少。因此，納米碳酸鈣的制備以及在塑

22、料、橡膠、粘膠劑、油墨等在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用成為國(guó)內(nèi)的熱門(mén)研究，其中納米碳酸鈣在聚氯乙烯的市場(chǎng)占有率最高。由于納米碳酸鈣與聚合物的親和性不好，表面能高，在制備過(guò)程中極易發(fā)生團(tuán)聚現(xiàn)象，聚集體更易出現(xiàn)，造成在高聚物中分散不良，致使納米碳酸粒徑閑據(jù)提高在實(shí)際情況中，在PVC填充過(guò)程中會(huì)有發(fā)黃、灰暗、光澤度低、加工性能與平滑度差、表面產(chǎn)生麻點(diǎn)或顆粒等情況。這些狀況會(huì)困擾納米碳酸鈣產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用，將成為一個(gè)頸口 [2]。</p>

23、<p>　　PVC增韌改性一般是在樹(shù)脂中加橡膠類(lèi)彈性體，但這會(huì)失去PVC材料所擁有的的高剛性、高耐熱性和尺寸的高穩(wěn)定性。納米無(wú)機(jī)粒子與其他一般顆粒與塊體材料有明顯的區(qū)別，原因是納米粒子具有特別的表面、體積和量子效應(yīng)。如果使用納米粒子的特性進(jìn)行對(duì)高分子材料的改性，一方面可以增強(qiáng)材料的韌性，另一方面可以使材料剛性和強(qiáng)度有所提高。本文通過(guò)研究不同形狀的納米碳酸鈣對(duì)硬質(zhì)PVC力學(xué)和加工性能的影響，目的是為PVC納米復(fù)合材料的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用

24、得出規(guī)律性的認(rèn)識(shí)[3]。</p><p>　　Amin Al Robaidi發(fā)表在材料科學(xué)與應(yīng)用的期刊里表明在國(guó)外研究的碳酸鈣、高嶺土PVC聚合物矩陣包含復(fù)合材料的物理力學(xué)性能提高的非常大。實(shí)驗(yàn)研究碳酸鈣、高嶺土顆粒表面處理對(duì)高嶺土高嶺土填充PVC復(fù)合材料力學(xué)性能的微觀粒子用熔融共混的方法和SEM的手段研究、拉伸、沖擊試驗(yàn)。在不同濃度高達(dá)30重量百分比值是，已處理和未處理的高嶺土顆粒分散在PVC樹(shù)脂基體中?？估瓘?qiáng)

25、度，彈性模量，可測(cè)量出各種填料負(fù)荷應(yīng)變，繼而得到的復(fù)合材料的破壞形態(tài)[4] 。</p><p>　　1.1.2各種物質(zhì)填充PVC樹(shù)脂的發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　近年來(lái)，基于煤的類(lèi)別具有多樣性，而粉煤灰組分及占有的比例也是不同的。現(xiàn)今，粉煤灰廣泛應(yīng)用于建筑材料領(lǐng)域。熊黨生在《摩擦學(xué)學(xué)報(bào)》上研究得出這樣的結(jié)果：如果在金屬材料里添加粉煤灰具有改變金屬耐磨性能的作用。聚氯乙烯（PVC）的特殊性

26、是價(jià)格低廉，同時(shí)這種材料已經(jīng)廣泛地被使用在生產(chǎn)的不同領(lǐng)域。而若添加粉煤灰可以明顯地提高PVC的物理機(jī)械性能.那么就可以以PVC為基材，同時(shí)采用不同的粒度和比例的粉煤灰進(jìn)行填充改性。最后，添加引入定量的助劑進(jìn)行共混和用熱壓方法制備出粉煤灰填充聚氯乙烯復(fù)合材料，就可以考察出復(fù)合材料的硬度及摩擦學(xué)性能[5]。</p><p>　　顧正亮和陳國(guó)榮曾在1995年的建筑材料期刊上發(fā)表了：硼泥作聚氯乙烯（PVC）填充材料的可行

27、性，研究了硼泥填充PVC制品的不同的性能，使之與碳酸鈣填充PVC制品比較。其研究結(jié)果是：硼泥填充PVC塑化和抗化學(xué)性能較好，而硼泥填充PVC的在力學(xué)性能方面與碳酸鈣填充PVC比較相似，因此硼泥能代碳酸鈣作PVC填充料[6]。經(jīng)過(guò)20多年的研究，本人翻閱很多資料，現(xiàn)在的硼泥的人效果已不如碳酸鈣填充的效果。</p><p>　　馬智茂，朱玉俊以及王笑玲在期刊上研究表明了：白云石粉的性質(zhì)及其表面處理時(shí)填充策氛乙烯材樸性

28、能的影響。力學(xué)性能和流變性能的瀏試結(jié)果表明：表面活性荊NDZ－201是白云石的優(yōu)良表面處理荊，經(jīng)它處理后的白云石鎮(zhèn)充體系的加工流動(dòng)性能及材料的力學(xué)性能都得到較大改菩，使白云石粉可能成為具有廣闊應(yīng)用前景的填充材桿[7]。</p><p>　　中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)刊登的《不同品種碳酸鈣填充PVC性能的研究》表明：納米鈣和包覆鈣的填充效果最好，分別使PVC的拉伸強(qiáng)度增加19%和17%的無(wú)缺口沖擊強(qiáng)度增加4倍以上；PVC的缺

29、口沖擊強(qiáng)度增加3倍左右；復(fù)合鈣的填充效果居中，重鈣和輕鈣最差，多種碳酸鈣填充PVC以后，原來(lái)PVC平整的顆粒輪廓出現(xiàn)了變化，納米鈣和包覆鈣形成了數(shù)量較多高低不平并且圓潤(rùn)的表面，重鈣和輕鈣就會(huì)形成較多的裂紋和空穴[8]。</p><p>　　1.2本課題目前的主要研究?jī)?nèi)容</p><p>　　在嚴(yán)海彪與潘國(guó)元共同發(fā)表的；活性碳酸鈣填充改性PVC復(fù)合材料的文獻(xiàn)中，研究了不同種類(lèi)、不同粒徑的碳酸

30、鈣粒子經(jīng)新型磷酸脂包覆處理后，填充改性PVC復(fù)合材料的常溫和低溫力學(xué)性能，并用SEM對(duì)復(fù)合材料的微觀形態(tài)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。試驗(yàn)表明：重質(zhì)碳酸鈣經(jīng)活化處理填充PVC，其力學(xué)性能改善，粒徑越小其力學(xué)性能越好；納米活性碳酸鈣對(duì)PVC復(fù)合材料有明顯增韌作用；隨活性碳酸鈣用量增加，PVC復(fù)合材料低溫沖擊強(qiáng)度變化規(guī)律與常溫下變化規(guī)律相似[9]。</p><p>　　目前，聚氯乙烯是在熱塑性材料中產(chǎn)量最大的，雖然這種材料存在脆性

31、大、熱穩(wěn)定性差等不足，很大成都上限制了它在工業(yè)中的應(yīng)用。因此國(guó)內(nèi)外大量研究人員已經(jīng)開(kāi)始了對(duì)PVC的改性的研究，目的是為了提高PVC的力學(xué)性能，擴(kuò)大PVC的應(yīng)用范圍。其中，大量研究發(fā)現(xiàn)；相比之下，改性以后的納米碳酸鈣和PVC之間的界面作用與未改性碳酸鈣有所減弱。掃描電鏡照片（SEM）顯示，若添加改性針形碳酸鈣的聚氯乙烯的斷裂系韌性斷裂，其沖擊的斷面呈顯著的拉絲現(xiàn)象[10]。</p><p>　　劉亞雄在廣東化工期刊

32、上發(fā)表論文，然后討論了通過(guò)在 PVC 中加入納米碳酸鈣進(jìn)行填充，實(shí)驗(yàn)表明：</p><p>　　在復(fù)合性方面，在表面處理納米碳酸鈣的時(shí)候，多元復(fù)合酸、硬脂酸納和椰子油復(fù)合性比較優(yōu)良；</p><p>　　在陳化時(shí)間方面，納米碳酸鈣若經(jīng)過(guò)陳化以后，就可以改善其加工性能和分散性，時(shí)間最好控制在 2 ~ 4 天；</p><p>　　在納米鈣里添加 15 % ~ 25 %

33、的重鈣比較理想，2000目的重鈣比粒徑大的1250目的重鈣效果更為優(yōu)良；</p><p>　　在生產(chǎn)黑色料的時(shí)候，使用普通粉碎比較好。但是在生產(chǎn)淺色料的時(shí)候，使用超細(xì)粉碎則更優(yōu)[11]。</p><p>　　高分子材料科學(xué)與工程上面還報(bào)道了用圖象分析儀研究超細(xì)碳酸鈣填充硬質(zhì)聚氛乙烯材料。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：圖象分析儀可定量衣征鎮(zhèn)樸在基體中的分散程度，觀察填樸在墓體中聚集的精細(xì)結(jié)構(gòu)，襯填充材料性能

34、差異的變化可作出滿意的解釋?zhuān)茄芯刻畛涓叻肿硬牧系挠行侄蝃12]。</p><p>　　這篇文獻(xiàn)中主要選擇的復(fù)合材料是：微米、亞微米和納米級(jí)碳酸鈣增韌聚氯乙烯，研究了填料粒度對(duì)聚氯乙烯(PVC)復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)、材料力學(xué)性能和界面行為的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)少量碳酸鈣填充PVC復(fù)合材料使體系的加工流動(dòng)性變好，大粒徑顆粒填充PVC復(fù)合材料的流動(dòng)性能更好。納米級(jí)碳酸鈣／PVC復(fù)合材料斷面出現(xiàn)大量的拉絲結(jié)構(gòu)。采用納米碳酸鈣

35、填充PVC可使材料產(chǎn)生脆韌轉(zhuǎn)變，顯著提高PVC復(fù)合材料的韌性；微米碳酸鈣對(duì)PVC基本上沒(méi)有增韌作用，拉伸強(qiáng)度隨著填充量的增加而下降，而且粒徑越大拉伸性能下降的趨勢(shì)也越大。引入了TPT方程的半經(jīng)驗(yàn)參數(shù)B對(duì)不同粒徑的碳酸鈣填充PVC復(fù)合材料的界面粘接情況進(jìn)行定量描述，發(fā)現(xiàn)碳酸鈣顆粒粒徑越小，界面作用越大[13]。</p><p>　　有人也研究了碳酸鈣填充其他塑料，如這篇文獻(xiàn)主要論述了在聚乙烯塑料薄膜中使用碳酸鈣的種

36、類(lèi)、要求，填充母料的制作工藝及其中助劑的影響，碳酸鈣對(duì)PE等薄膜性能的影響及其環(huán)境可消納性等。結(jié)論表明，碳酸鈣在PE等薄膜中的應(yīng)用大有可為[14]。</p><p>　　通過(guò)上述的研究，可以看出碳酸鈣對(duì)各種塑料都有影響。同時(shí)可以看出碳酸鈣填充后，成本也是降低的。通過(guò)此文獻(xiàn)了解到：如果碳酸鈣粉體經(jīng)過(guò)活化和造粒處理填充到聚乙烯薄膜時(shí), 可以讓填充制品成本變得更低。在不斷增加填充材料時(shí), 其加工性能呈現(xiàn)趨劣性, 單位質(zhì)

37、量塑料產(chǎn)品的體積變小。當(dāng)然也不是無(wú)限制添加，測(cè)算以后, 使用填充劑后成本的下降遠(yuǎn)遠(yuǎn)地彌補(bǔ)了由于體積變小所帶來(lái)的損失。在薄膜制品方面, 填充量在小于10%時(shí)，其效益不明顯增加; 但是若超過(guò)30%時(shí), 會(huì)較難穩(wěn)定成膜, 最終會(huì)影響成品質(zhì)量[15]。</p><p>　　本論文也用增塑劑和塑化劑，所以這篇文獻(xiàn)介紹了聚氯乙烯的增塑機(jī)理，常用增塑劑的種類(lèi)及其應(yīng)用現(xiàn)狀。重點(diǎn)介紹了鄰苯二甲酸二辛酯和鄰苯二甲酸二丁酯的合成工藝和

38、催化劑的選擇，并展望了鄰苯二甲酸二辛酯和鄰苯二甲酸二丁酯的合成發(fā)展趨勢(shì)[16]。</p><p>　　薄膜制備完后，還要進(jìn)行其他的后續(xù)實(shí)驗(yàn)，用全反射紅外技術(shù)對(duì)聚氯乙烯薄膜及其膠帶進(jìn)行了增塑劑遷移性能研究。增塑劑遷移經(jīng)一定時(shí)間后達(dá)到平衡，測(cè)出聚氯乙烯薄膜中增塑劑遷移的擴(kuò)散系數(shù)約為0.1nm2/min。實(shí)驗(yàn)證明：影響其增塑劑遷移性能的因素是催化劑的類(lèi)型、用量及膠粘劑的種類(lèi)[17]。</p><p&

39、gt;　　張亨[18] 的研究結(jié)果表明：若果需要提到高聚物復(fù)合材料，在要求無(wú)機(jī)物填料具有增量和降低成本的功能之外，更重要讓材料的理化性能得到改善。粒徑微細(xì)化、化學(xué)成分和晶體結(jié)構(gòu)復(fù)雜化、表面活性化則是提高無(wú)機(jī)物填料填充增強(qiáng)和其他性能最主要的途徑。 </p><p>　　秦武昌[19]等在其他方面也證明的聚氯乙烯薄膜成本更低，在農(nóng)業(yè)中PVC比PE更適合。最好也選用聚氯乙烯長(zhǎng)壽無(wú)滴膜和多功能復(fù)合膜，盡量不用普通聚乙烯膜

40、，以達(dá)到低投入、高產(chǎn)出、高效益的目的。這篇文獻(xiàn)是對(duì)PVC的成本研究。</p><p>　　盧軍[20]等在文獻(xiàn)中提出了聚氯乙烯制品由于加工方便、用途廣泛及成本低廉，趁來(lái)越受到人們的重視，隨著聚氯乙烯軟制品的發(fā)展，增塑劑也將有一個(gè)大的發(fā)展。試驗(yàn)中我也用到了增塑劑和塑化劑DBP和DOP，所以對(duì)他們也進(jìn)行了一點(diǎn)研究。</p><p>　　1.3 本課題的發(fā)展趨勢(shì)及研究意義</p>

41、<p>　　2009年，中國(guó)氯堿工業(yè)協(xié)會(huì)總結(jié)分析了中國(guó)燒堿和聚氯乙烯行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀。并提出現(xiàn)今的發(fā)展?fàn)顩r是：速度快，產(chǎn)能高，技術(shù)水平提高，但產(chǎn)品質(zhì)量、品種和應(yīng)用等方面則存在明顯的差距。并且也提出了聚氯乙烯行業(yè)的發(fā)展[21] 。 </p><p>　　孟祥龍[22]等在文獻(xiàn)中介紹了中國(guó)聚氯乙烯的發(fā)展現(xiàn)狀，分析了聚氯乙烯行業(yè)存在的問(wèn)題，提出了開(kāi)拓下游市場(chǎng)，開(kāi)發(fā)特種樹(shù)脂為手段的建議，從而解決工業(yè)不平衡的問(wèn)

42、題。</p><p>　　余仲儒[23]等從專(zhuān)利分析的視角可以看出，我國(guó)的PVC材料的技術(shù)創(chuàng)新與國(guó)外企業(yè)相比，雖然總體數(shù)量較多，但是申請(qǐng)人分散，技術(shù)持續(xù)研究性不強(qiáng)，核心技術(shù)較少，企業(yè)缺乏專(zhuān)利布局意識(shí)，所以請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有形成專(zhuān)業(yè)化和系列化。因此，面對(duì)的產(chǎn)量過(guò)剩的問(wèn)題，PVC的發(fā)展應(yīng)當(dāng)從特種、專(zhuān)門(mén)化PVC新材料入手，提高自主創(chuàng)新能力，拓展創(chuàng)新思路，是PVC行業(yè)得到健康、可以持續(xù)性發(fā)展。</p>

43、<p>　　劉英俊在文章中總結(jié)出：碳酸鈣在塑料工業(yè)中的應(yīng)用取得的成績(jī)顯著，已經(jīng)成為塑料行業(yè)不可缺少的重要原材料。兩個(gè)行業(yè)之間的相互影響和互相促進(jìn)將成為22世紀(jì)行業(yè)持續(xù)性發(fā)展的特征。在未來(lái)的發(fā)展中，碳酸鈣行業(yè)中有實(shí)力的企業(yè)一方面要把碳酸鈣產(chǎn)品的質(zhì)量提高，另一方面需要深度地反戰(zhàn)以碳酸鈣為主料的新型塑料產(chǎn)品。比如；南京歐米亞精細(xì)化工有限公司，過(guò)去曾經(jīng)因?yàn)槌?xì)重質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)品缺少大的銷(xiāo)路生意不佳，后來(lái)經(jīng)過(guò)該企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)和科技人員的努力，在

44、制造出大量超細(xì)重鈣并應(yīng)用在塑料電纜料中。如今企業(yè)獲得了巨額的利潤(rùn)。若碳酸鈣行業(yè)人員了解如何把塑料加工的技術(shù)運(yùn)用在自己的產(chǎn)品生產(chǎn)中，并自行開(kāi)發(fā)出以碳酸鈣為主料的深加工產(chǎn)品，那么我國(guó)的碳酸鈣產(chǎn)品在不遠(yuǎn)的未來(lái)就會(huì)呈現(xiàn)更好的局面和更為寬闊的應(yīng)用[24]。 </p><p>　　蔡永源[25]在莆田高等專(zhuān)科學(xué)校學(xué)報(bào)上發(fā)表了關(guān)于綜述世界主要國(guó)家，地區(qū)及我國(guó)聚氯乙烯工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，產(chǎn)業(yè)最新動(dòng)向，對(duì)我國(guó)今后聚氯乙烯工業(yè)的可持續(xù)發(fā)

45、展以及有關(guān)產(chǎn)銷(xiāo)售，市場(chǎng)需求戰(zhàn)略性政策的制定建言的文章，寫(xiě)出通過(guò)聚氯乙烯工業(yè)的發(fā)展對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的殷切希望。</p><p>　　E.Sabri Kayali [26]在外國(guó)期刊上提出PVC材料的使用非常有利于環(huán)境保護(hù)，其自身的安全性是非常理想的。PVC與添加劑混合、塑化后，利用三輥或四輥壓延機(jī)制成規(guī)定厚度的透明或著色薄膜，用這種方法加工薄膜，成為壓延薄膜。也可以通過(guò)剪裁,熱合加工包裝袋、雨衣、桌布、窗簾、充

46、氣玩具等而應(yīng)用廣泛。針對(duì)聚氯乙烯膜的功能特點(diǎn)及其用途，介紹了聚氣乙烯膜的應(yīng)用種類(lèi)，研究了聚氯乙烯薄膜配方設(shè)計(jì)要點(diǎn)，分析了聚氯乙烯吹塑薄膜增塑劑系統(tǒng)的選擇，提出了聚氯乙烯薄膜的制作工藝。</p><p>　　經(jīng)過(guò)國(guó)外研究人員多年的不懈努力，N.Demirkola,F 表明碳酸鈣填料PVC已經(jīng)取得長(zhǎng)足發(fā)展，但仍存在很多問(wèn)題需要我們?nèi)ソ鉀Q。其中PVC的穩(wěn)定性和分散效果是影響復(fù)合材料性能的關(guān)鍵。將來(lái)PVC復(fù)合材料所要研究

47、方向主要集中在以下幾方面：利用復(fù)合材料本身的奇特性能，將復(fù)合材料的應(yīng)用范圍擴(kuò)展開(kāi)來(lái)[27]；來(lái)使材料的制備的工藝能更加的方便和經(jīng)濟(jì)。從根本上講，一個(gè)質(zhì)量合格的產(chǎn)品還不能稱(chēng)之為商品，產(chǎn)品必須經(jīng)過(guò)包裝技術(shù)和其他物流銷(xiāo)售技術(shù)的處理，才能變?yōu)槭质袌?chǎng)歡迎的商品。在當(dāng)今市場(chǎng)商品競(jìng)爭(zhēng)的諸多因素中，商品的包裝設(shè)計(jì)以及質(zhì)量和價(jià)格是三個(gè)主要的影響因素，因此對(duì)PVC乳液薄膜的力學(xué)性能及印刷適性的研究是很有意義的。</p><p>　　

48、2 實(shí)驗(yàn)儀器及材料</p><p><b>　　2.1 實(shí)驗(yàn)儀器</b></p><p>　　電子天平 JY-2 Max=120g，上海蒲春計(jì)量?jī)x器有限公司；烘箱型號(hào)WGL-65B，溫度范圍300±5攝氏度，電壓220±22伏特，頻率50±1赫茲，功率1500瓦，天津市泰斯特儀器有限公司；微機(jī)控制電子萬(wàn)能實(shí)驗(yàn)機(jī)型號(hào)RGD-5，規(guī)格5

49、KW，負(fù)荷傳感器5000N，深圳市瑞格爾儀器有限公司；分光光度計(jì)，上海譜元儀器有限公司；溶劑型油墨，天津天女化工集團(tuán)股份有限公司，TGS-237-1洋紅墨；80目的尼龍絲網(wǎng)；刮板；游標(biāo)卡尺500-752-10，上海石環(huán)機(jī)電有限公司；</p><p><b>　　2.2 實(shí)驗(yàn)材料</b></p><p>　　聚氯乙烯(PVC)是山東省鄒平縣金源塑料有限公司生產(chǎn)的，白色

50、粉末，無(wú)味，已脫蠟，它的相關(guān)性能見(jiàn)表2-1；碳酸鈣，天津市巴斯夫化工有限公司，呈白色粉末狀，具有在空氣中吸收水的特點(diǎn)；鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)，天津市天力化學(xué)試劑有限公司，淺黃色或無(wú)色的油狀液體，常用作增塑劑，微溶于水，能與乙醇乙醚、苯和丙酮等有機(jī)溶劑相混溶，在密封下保存；鄰苯二甲醇二辛酯(DOP)，天津市巴斯夫化學(xué)試劑廠；無(wú)色液體，能與有機(jī)溶劑相混溶。使用時(shí)避免吸入本品蒸汽，要避免與皮膚和眼睛接觸。硫酸甲基錫DX--181型復(fù)合穩(wěn)定

51、劑，由衢州建華東旭助劑有限公司生產(chǎn)，可以捕捉到PVC熱分解產(chǎn)生的HCl，以預(yù)防HCl對(duì)材料的催化降解作用。其在PVC塑料加工過(guò)程中具有很好的相容性、加工流動(dòng)性、分散性，適應(yīng)性廣泛，提高制品的表面光潔度；甲酰胺，天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所生產(chǎn)的，測(cè)定PVC塑料的表面張力的原料，是有粘性的無(wú)色透明的液體，有一定的吸水性，微有氨味；乙二醇乙醚天津市天力化學(xué)試劑有限公司生產(chǎn)的，表面張力原料，無(wú)色液體，能與水醇、乙醚及液體酯類(lèi)等相混溶。</p

52、><p>　　表2-1 PVC樹(shù)脂的各項(xiàng)性能指標(biāo)</p><p>　　注：粘度為：100PVC：60DOP測(cè)得</p><p><b>　　2.3試驗(yàn)樣品制備</b></p><p>　　實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前一天，將實(shí)驗(yàn)需要的碳酸鈣和糊狀PVC樹(shù)脂粉末倒入盤(pán)中，放入型號(hào)WGL-65B的真空干燥箱中干燥12小時(shí)以上，將實(shí)驗(yàn)材料烘干，防

53、止水分入內(nèi)影響實(shí)驗(yàn)效果。取來(lái)面積較大的厚玻璃片，用清水清洗干凈，使表面潔凈并烘干，然后在潔凈的玻璃表面用單面非透明的膠布圍出12厘米邊長(zhǎng)的方形。本實(shí)驗(yàn)有兩種實(shí)驗(yàn)材料，制備過(guò)程如下：</p><p>　　(1)先使用電子天平，上海蒲春計(jì)量?jī)x器有限公司，分別稱(chēng)量出每份為15g的PVC樹(shù)脂10份和3g、4.5g、6g、7.5g、9g碳酸鈣各2份。然后將每一份粉末倒入燒杯內(nèi)，再分別往各個(gè)燒杯內(nèi)加入15ml的鄰苯二甲酸二辛

54、酯（塑化劑），稱(chēng)量3ml的鄰苯二甲酸二丁酯（增塑劑），1ml的硫酸甲基錫（穩(wěn)定劑），最后用玻璃棒進(jìn)行逆時(shí)針攪拌?；旌戏勰┰谠鏊軇┖头€(wěn)定劑的作用下，由白色混合粉末變?yōu)榘咨ず隣?，繼續(xù)攪拌2分鐘，然后讓裝有白色黏糊狀體的燒杯靜置1分鐘，讓糊狀體的氣泡盡量放出。之后，讓白色糊狀體沿?zé)诘乖诓Ａ弦逊夂玫牟糠?，靜置1分鐘，靜置有助于糊狀液體更均勻的平鋪在玻璃片上，有助于之后的測(cè)試實(shí)驗(yàn)緊進(jìn)行。</p><p>　　(2

55、)先使用電子天平，上海蒲春計(jì)量?jī)x器有限公司，分別稱(chēng)量出每份為15g糊狀PVC樹(shù)脂和4.5g碳酸鈣粉末，共10份。然后將每一份粉末倒入燒杯內(nèi)，再往燒杯內(nèi)加入5ml的鄰苯二甲酸二辛酯（塑化劑），1ml的硫酸甲基錫（穩(wěn)定劑），分別向每四份的粉末中分別加入3ml、6ml、8ml、9ml的鄰苯二甲酸二丁酯（增塑劑），最后用玻璃棒進(jìn)行逆時(shí)針攪拌?；旌戏勰┰谠鏊軇┖头€(wěn)定劑的作用下，由白色混合粉末變?yōu)榘咨ず隣?，繼續(xù)攪拌2分鐘，然后讓裝有白色黏糊狀體的

56、燒杯靜置1分鐘，讓糊狀體的氣泡盡量放出。之后，讓白色糊狀體沿?zé)诘乖诓Ａ弦逊夂玫牟糠?，靜置1分鐘，靜置有助于糊狀液體更均勻的平鋪在玻璃片上，也有助于之后的測(cè)試實(shí)驗(yàn)緊進(jìn)行。</p><p>　　(3)打開(kāi)電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱WGL-65B型，天津市泰斯特儀器有限公司，進(jìn)行預(yù)熱，待烘箱預(yù)熱到180℃時(shí)，將玻璃板片放入烘箱內(nèi)進(jìn)行熱烘，5分鐘后取出玻璃片，放置陰涼處，待玻璃板模具冷卻后，用刀片沿膠布邊緣將玻璃片上的薄

57、膜樣品切割下來(lái)并貼好標(biāo)簽。如此之后即可制得碳酸鈣的含量分別為3g、4.5g、6g、7.5g、9g片材各2份；鄰苯二甲酸二丁酯的含量分別為0ml、3ml、6ml、8ml、9ml的片材各2份。</p><p>　　2.4 材料性能實(shí)驗(yàn)原理及步驟</p><p>　　2.4.1 表面張力實(shí)驗(yàn)原理</p><p>　　實(shí)驗(yàn)原理：印刷塑料薄膜時(shí)，首先要確保塑料薄膜有足夠的

58、表面張力，承印材料的表面張力是影響油墨在其表面的附著牢度的重要因素。如果薄膜的表面張力過(guò)低，會(huì)使印刷到其表面的油墨很容易就脫落，進(jìn)而影響印刷效果。對(duì)于樹(shù)脂薄膜，由于使用的油墨類(lèi)型不同，對(duì)應(yīng)的表面張力要求也優(yōu)速差別：若使用溶劑型油墨印刷，要求38-42dyne/cm；若使用水性油墨印刷，要求46-48dyne/cm。</p><p>　　測(cè)定塑料薄膜表面能的主要的是依據(jù)GB/T 14216來(lái)進(jìn)行的，薄膜表面張力配比

59、表，如表2-2所示。</p><p>　　表2-2 薄膜表面張力配比表</p><p>　　關(guān)于潤(rùn)濕的嚴(yán)格熱力學(xué)定義是：固體與液體接觸后，體系的自由焓降低時(shí)，稱(chēng)為潤(rùn)濕。水滴外表層的切線與固體表面相交出的接觸角，圖（２-1中夾角θ），就表示該表面潤(rùn)濕性能的強(qiáng)弱，接觸角越小，潤(rùn)濕性能越強(qiáng)。當(dāng)θ＞90°則因潤(rùn)濕張力小而不潤(rùn)濕；θ＜90°則潤(rùn)濕；而在θ=0°時(shí)，潤(rùn)濕

60、張力最大，可以完全潤(rùn)濕，即液體在固體表面上自由鋪展。固體—液體相面潤(rùn)濕張力如圖2-1所示。 </p><p>　　圖2-1 固體—液體相面潤(rùn)濕張力</p><p>　　通過(guò)一個(gè)系列的表面張力逐漸增加的混合溶液涂覆于材料的表面，當(dāng)混合溶液恰好使薄膜材料的表面完全潤(rùn)濕，此時(shí)該混合液的所對(duì)應(yīng)的表面張力值就可以作為樣品的表面張力。</p><p>　　2.4.2 材料拉

61、伸實(shí)驗(yàn)原理</p><p>　　微機(jī)控制電子萬(wàn)能實(shí)驗(yàn)機(jī)型號(hào)RGD-5，規(guī)格5KW，負(fù)荷傳感器5000N，深圳市瑞格爾儀器有限公司；檢查各電纜連接是否完好，限位裝置是否正常；通電預(yù)熱15分鐘（先開(kāi)機(jī)，后開(kāi)控制器）；按需要換裝夾具；根據(jù)夾具和具體的實(shí)驗(yàn)要求調(diào)整好限位位置，旋轉(zhuǎn)限位按鈕；進(jìn)行載荷電路調(diào)零（按壓“電路調(diào)零”鍵，再按“載荷調(diào)零”鍵，重復(fù)2-3次）；旋轉(zhuǎn)載荷量程（選擇原則：試樣理論最大值為所選檔位的60%-7

62、0%左右）；選擇變形類(lèi)型（若有小變形或大變形）；設(shè)置實(shí)驗(yàn)速度：數(shù)字鍵“6”（第一速度）或“7”（第二速度）+數(shù)據(jù)參數(shù)鍵+數(shù)字鍵輸入所需的速度+ENT鍵；選擇試驗(yàn)時(shí)橫梁的移動(dòng)方向；選擇試樣斷裂后或試驗(yàn)結(jié)束后，是否自動(dòng)返車(chē)；若有引伸計(jì)，進(jìn)行引伸計(jì)電路調(diào)零（按壓“電路調(diào)零”鍵，再按“變形調(diào)零”鍵，重復(fù)2-3次）；進(jìn)行載荷調(diào)零，變形調(diào)零，位移調(diào)零；按壓“試驗(yàn)開(kāi)始”鍵，觀察試驗(yàn)過(guò)程至試驗(yàn)結(jié)束；觀察試驗(yàn)結(jié)果，并打印報(bào)告；試驗(yàn)完畢，關(guān)機(jī)（先關(guān)控制器，

63、后關(guān)主機(jī)）清理現(xiàn)場(chǎng)。與計(jì)算機(jī)連擊使用說(shuō)明：連接好控制器與計(jì)算機(jī)之間的通信電纜，點(diǎn)擊計(jì)算機(jī)菜單欄中“通訊”條，選擇下拉菜單的“聯(lián)機(jī)”功能即可。聯(lián)機(jī)成功后，控制器的顯示器“PC控制</p><p>　　2.5 貝朗顯微鏡實(shí)驗(yàn)原理及步驟</p><p>　　2.5.1 實(shí)驗(yàn)原理</p><p>　　實(shí)驗(yàn)原理 ：觀察樣品的表面形態(tài)是利用了二次電子信號(hào)成像原理，即去掃描樣

64、品是使用的極狹窄電子束，通過(guò)電子束與樣品的相互作用發(fā)生各種效應(yīng)，其中主要是樣品的二次發(fā)射，二次電子能夠產(chǎn)生樣品表面放大的形貌像，這個(gè)像是在樣品被掃描時(shí)按時(shí)序建立起來(lái)的，即使用逐點(diǎn)成像的方法獲得放大像。</p><p>　　2.5.2 實(shí)驗(yàn)步驟</p><p>　　復(fù)位；打開(kāi)投射照明器；調(diào)節(jié)燈泡亮度保證色彩真實(shí)；調(diào)節(jié)光路；明視場(chǎng)觀察時(shí)把“聚光器轉(zhuǎn)盤(pán)”轉(zhuǎn)到<A>位置；調(diào)節(jié)試度及瞳

65、距；將樣品放置載物臺(tái)中，轉(zhuǎn)動(dòng)同軸粗微調(diào)旋鈕，將樣品對(duì)好焦；確信20X物鏡在光路中，將“視場(chǎng)光闌調(diào)節(jié)桿”降低直到能從目鏡看到視場(chǎng)光闌像，轉(zhuǎn)動(dòng)“聚光器調(diào)焦鈕”升降聚光器，使視場(chǎng)光闌像清晰地成象在樣品面上，轉(zhuǎn)動(dòng)兩個(gè)“聚光器中心調(diào)節(jié)螺釘”，使視場(chǎng)光闌像在市場(chǎng)中心；進(jìn)行觀察；更換樣品；測(cè)試完后關(guān)閉電源開(kāi)關(guān)，燈室冷卻后，用防塵罩蓋好顯微鏡。</p><p><b>　　2.6 拉伸實(shí)驗(yàn)</b><

66、/p><p>　　2.6.1 實(shí)驗(yàn)樣品制備</p><p>　　根據(jù)GB1040-79，如圖2-2所示，在每個(gè)樣品上裁剪出啞鈴型的式樣。先在硬紙板上裁出鏤空的模板，然后將鏤空的模板放到每個(gè)樣品上進(jìn)行裁切，裁剪過(guò)程中注意不要出現(xiàn)豁口或者小飛邊，如果出現(xiàn)，會(huì)嚴(yán)重影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。每項(xiàng)各有5組樣品，因此共有10組啞鈴型的拉伸實(shí)驗(yàn)樣品。</p><p>　　圖2-2

67、 裁樣模型</p><p>　　2.6.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程</p><p>　　測(cè)試方法參照GB/T1040.1-2006拉伸總則，實(shí)驗(yàn)溫度為25度、濕度為80%。接通電源，依次打開(kāi)萬(wàn)能拉力機(jī)，RGD-5，深圳瑞格爾有限公司，等待機(jī)器的預(yù)熱15分鐘，打開(kāi)軟件；然后選擇試樣及夾具，用手動(dòng)操作盒控制機(jī)器橫梁移動(dòng)至合適的位置，以便安裝夾具、試樣；在操作軟件的系統(tǒng)配置菜單中依次設(shè)置實(shí)驗(yàn)方式為拉伸，選

68、擇傳感器；設(shè)置實(shí)驗(yàn)的參數(shù)：實(shí)驗(yàn)速度設(shè)為20mm/min、起始力、判斷斷裂起始力；載荷清零，位移清零（軟件界面左下方），然后開(kāi)始運(yùn)行，夾子夾住兩端，盡量只看到矩形部分，直到實(shí)驗(yàn)完成，實(shí)驗(yàn)的同時(shí)記錄載荷-位移曲線，并計(jì)算出試樣在斷裂過(guò)程中的拉伸強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、斷裂強(qiáng)度、屈服載荷。</p><p><b>　　3 實(shí)驗(yàn)與數(shù)據(jù)分析</b></p><p>　　3.

69、1 拉伸實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析</p><p>　　3.1.1 不同碳酸鈣含量的PVC薄膜的位移載荷曲線</p><p>　　圖3-1 不同碳酸鈣含量的PVC薄膜的位移載荷曲線</p><p>　　由圖3-1可知，當(dāng)碳酸鈣的含量為3g時(shí)，載荷達(dá)到最大值，其次是碳酸鈣量為4.5g、6g時(shí)，最后是鄰苯二甲酸二丁酯含量為3g和0g。載荷的大小于碳酸鈣的含量有一定的關(guān)系，但與其不

70、是線性關(guān)系。即隨著填充劑含量的增加，載荷先是增長(zhǎng)，達(dá)到最大值之后，又下降。PVC是長(zhǎng)鏈大分子，分子間小分子的碳酸鈣加入其中，導(dǎo)致分子間作用力降低，載荷增加；當(dāng)大分子PVC間的距離增加到一定值之后，分子間作用力又有所增加，導(dǎo)致載荷降低。</p><p>　　3.1.2不同碳酸鈣含量的PVC薄膜的拉伸強(qiáng)度分析</p><p>　　圖3-2 不同碳酸鈣含量的PVC薄膜的拉伸強(qiáng)度曲線</p&

71、gt;<p>　　如圖3-2所示，縱坐標(biāo)表示薄膜式樣的拉伸強(qiáng)度 (tensile strength)，橫坐標(biāo)表示式樣含有碳酸鈣的含量。由圖可知，試樣拉伸強(qiáng)度隨碳酸鈣含量的變化而變化。隨著碳酸鈣含量的增加，薄膜式樣的拉伸強(qiáng)度呈現(xiàn)先增加后減少的變化趨勢(shì)，在碳酸鈣含量為10%時(shí)拉伸強(qiáng)度達(dá)到最大。</p><p>　　3.1.3 不同碳酸鈣含量的PVC薄膜的屈服強(qiáng)度分析</p><p&g

72、t;　　圖3-3 不同碳酸鈣含量的PVC薄膜的屈服強(qiáng)度曲線</p><p>　　如圖3-3所示，縱坐標(biāo)表示薄膜式樣的屈服強(qiáng)度 (yield strength)，橫坐標(biāo)表示式樣含有碳酸鈣的含量。由圖可知，試樣屈服強(qiáng)度隨碳酸鈣含量的變化而變化。隨著碳酸鈣含量的增加，薄膜式樣的屈服強(qiáng)度呈現(xiàn)先增加后減少的變化趨勢(shì)，在碳酸鈣含量為10%時(shí)屈服強(qiáng)度達(dá)到最大。</p><p>　　3.1.4 不同碳酸鈣

73、含量的PVC薄膜的斷裂伸長(zhǎng)率分析</p><p>　　圖3-4 不同碳酸鈣含量的PVC薄膜的斷裂伸長(zhǎng)率曲線</p><p>　　如圖3-4所示，縱坐標(biāo)表示薄膜式樣的斷裂伸長(zhǎng)率（Elongation at break），橫坐標(biāo)表示式樣含有碳酸鈣的含量。由圖可知，試樣斷裂伸長(zhǎng)率隨碳酸鈣含量的變化而變化。隨著碳酸鈣含量的增加，薄膜式樣的斷裂伸長(zhǎng)率呈現(xiàn)先增加后減少的變化趨勢(shì)，在碳酸鈣含量為10%時(shí)

74、斷裂伸長(zhǎng)率達(dá)到最大。</p><p>　　3.1.5 不同碳酸鈣含量的PVC薄膜的屈服載荷分析</p><p>　　圖3-5 不同碳酸鈣含量的PVC薄膜的屈服載荷曲線</p><p>　　如圖3-5所示，縱坐標(biāo)表示薄膜式樣的屈服載荷，橫坐標(biāo)表示式樣含有碳酸鈣的含量。由圖可知，試樣屈服載荷隨碳酸鈣含量的變化而變化。隨著碳酸鈣含量的增加，薄膜式樣的屈服載荷度呈現(xiàn)先增加后

75、減少的變化趨勢(shì)，在碳酸鈣含量為3g時(shí)斷裂強(qiáng)度達(dá)到最大。</p><p>　　由圖3-2至3-5表明：隨著碳酸鈣含量的增加，其與PVC共混復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度曲線、屈服強(qiáng)度曲線、斷裂伸長(zhǎng)率曲線、屈服載荷曲線等產(chǎn)生變化。具體呈現(xiàn)出增加后減少的趨勢(shì)，復(fù)合材料各項(xiàng)力學(xué)指標(biāo)在碳酸鈣含量為3g時(shí)達(dá)到最大。</p><p>　　3.2 力學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析</p><p>　　3.

76、2.1 不同DBP含量的PVC薄膜的位移載荷曲線</p><p>　　由圖3-6可知，當(dāng)增塑劑鄰苯二甲酸二丁酯含量為7ml時(shí)，載荷達(dá)到最大值，其次是增塑劑鄰苯二甲酸二丁酯含量為6ml、8ml時(shí)，最后是增塑劑鄰苯二甲酸二丁酯含量為5ml和4ml。載荷的大小于增塑劑鄰苯二甲酸二丁酯的含量有一定的關(guān)系，但與其不是線性關(guān)系。即隨著增塑劑含量的增加，載荷先是增長(zhǎng)，達(dá)到最大值之后，又下降。</p><p&

77、gt;　　圖3-6 不同DBP含量的PVC薄膜中含有位移載荷曲線</p><p>　　PVC是長(zhǎng)鏈大分子，分子間小分子的鄰苯二甲酸二丁酯加入其中，導(dǎo)致分子間作用力降低，載荷增加；當(dāng)大分子PVC間的距離增加到一定值之后，分子間作用力又有所增加，導(dǎo)致載荷降低。</p><p>　　3.2.2不同DBP含量的PVC薄膜的拉伸強(qiáng)度分析</p><p>　　圖3-7不同DB

78、P的含量的PVC薄膜的拉伸強(qiáng)度曲線</p><p>　　如圖3-7所示，縱坐標(biāo)表示薄膜式樣的拉伸強(qiáng)度 (tensile strength)，橫坐標(biāo)表示式樣含有鄰苯二甲酸二丁酯的含量。由圖可知，試樣拉伸強(qiáng)度隨鄰苯二甲酸二丁酯含量的變化而變化。隨著鄰苯二甲酸二丁酯含量的增加，薄膜式樣的拉伸強(qiáng)度也隨之先增加后減少，在鄰苯二甲酸二丁酯含量為7ml時(shí)拉伸強(qiáng)度達(dá)到最大。</p><p>　　3.2.3

79、不同DBP含量的PVC薄膜的屈服強(qiáng)度分析</p><p>　　圖3-8 不同DBP的含量PVC薄膜的屈服強(qiáng)度曲線</p><p>　　如圖3-8縱坐標(biāo)表示薄膜樣式的屈服強(qiáng)度 (yield strength)，橫坐標(biāo)表示式樣含有鄰苯二甲酸二丁酯的含量。由圖可知，試樣拉伸強(qiáng)度隨鄰苯二甲酸二丁酯含量的變化而變化。隨著鄰苯二甲酸二丁酯含量的增加，薄膜式樣的屈服強(qiáng)度也隨之先增加后減少，在鄰苯二甲酸

80、二丁酯含量為7ml時(shí)屈服強(qiáng)度達(dá)到最大。</p><p>　　3.2.4不同DBP含量的PVC薄膜的斷裂伸長(zhǎng)率分析</p><p>　　圖3-9 不同DBP含量的PVC薄膜的斷裂伸長(zhǎng)率曲線</p><p>　　如圖3-9所示，縱坐標(biāo)表示薄膜樣式的斷裂伸長(zhǎng)率（Elongation at break），橫坐標(biāo)表示式樣含有鄰苯二甲酸二丁酯的含量。由圖可知，試樣斷裂伸長(zhǎng)率隨鄰

81、苯二甲酸二丁酯含量的變化而變化。隨著鄰苯二甲酸二丁酯含量的增加，薄膜式樣的斷裂伸長(zhǎng)率也隨之先增加后減少，在鄰苯二甲酸二丁酯含量為7ml時(shí)斷裂伸長(zhǎng)率達(dá)到最大。</p><p>　　3.2.5不同DBP含量的PVC薄膜的屈服載荷分析</p><p>　　圖3-10不同DBP含量的PVC薄膜中斷裂強(qiáng)度曲線</p><p>　　如圖3-10所示，縱坐標(biāo)表示薄膜樣式的屈服載荷

82、，橫坐標(biāo)表示式樣含有鄰苯二甲酸二丁酯的含量。由圖可知，試樣屈服載荷隨鄰苯二甲酸二丁酯含量的變化而變化。隨著鄰苯二甲酸二丁酯含量的增加，薄膜式樣的斷裂強(qiáng)度也隨之先增加后減少，在鄰苯二甲酸二丁酯含量為3ml時(shí)屈服載荷達(dá)到最大。</p><p>　　3.3 表面張力實(shí)驗(yàn)</p><p>　　3.3.1 實(shí)驗(yàn)操作　</p><p>　　對(duì)碳酸鈣為定量的3g，鄰苯二甲酸二

83、丁酯為變量的片材進(jìn)行表征表面張力實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)操作：按照配比表，配比出5組表面張力測(cè)試液。取出一組薄膜樣品，先取出0 mlDBP的樣品，從表面張力數(shù)小的配比液開(kāi)始，用酒精棉蘸取表面張力測(cè)試液，均勻的涂抹樣品上，觀察配比液在樣品上的狀態(tài)。如果觀察到配比液在樣品上均勻的附著并不呈現(xiàn)水珠狀態(tài)，則繼續(xù)取下一組配比液涂抹，觀察，直到觀察到配比液出現(xiàn)水珠狀，則記錄下前一組配比液的配比數(shù)及對(duì)應(yīng)的表面張力數(shù)。此時(shí)0 mlDBP樣品的表面張力就測(cè)試完畢，再進(jìn)

84、行下一個(gè)樣品的測(cè)試，當(dāng)一組薄膜的五個(gè)樣品都測(cè)試完畢，此組表面張力實(shí)驗(yàn)就結(jié)束了。</p><p>　　3.3.2 表面張力實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析</p><p>　　表3-1 含有碳酸鈣的PVC薄膜中不同DBP的含量的表面張力數(shù)值</p><p>　　表面張力指PVC薄膜對(duì)油墨的附著能力，表面張力值越大，表示薄膜對(duì)油墨的附著能力越強(qiáng)。如圖3-7所示，縱坐標(biāo)表示薄膜的表面張力(

85、surface tension)值，橫坐標(biāo)表示實(shí)驗(yàn)式樣含不同鄰苯二甲酸二丁酯的含量。</p><p>　　圖3-11 含有碳酸鈣的PVC薄膜中不同DBP的含量的表面張力曲線</p><p>　　由圖3-11中可知：</p><p>　　(1) 含有不同鄰苯二甲酸二丁酯的含有碳酸鈣的PVC薄膜樣品，其表面張力都大于35達(dá)因，且范圍在38與42達(dá)因之間，這說(shuō)明薄膜樣品可

86、以用溶劑型油墨進(jìn)行印刷，且只能用溶劑型油墨，不能用水性油墨進(jìn)行印刷。</p><p>　　(2) 圖3-11 中圖像線條整體呈上升趨勢(shì)，這說(shuō)明鄰苯二甲酸二丁酯的含量可以影響薄膜的表面張力，表面張力隨著鄰苯二甲酸二丁酯含量的增加而增加。</p><p>　　3.4 印刷適應(yīng)性分析</p><p>　　首先用沾有乙醇的棉布擦拭樣品表面，對(duì)樣品表面進(jìn)行改性使其增強(qiáng)對(duì)油墨的

87、附著力。然后等到樣品表面乙醇完全揮發(fā)以后，用選好的絲網(wǎng)印版對(duì)其進(jìn)行印刷。</p><p>　　印刷出的成品如圖3-12所示：</p><p>　　圖3-12 絲網(wǎng)印刷樣品</p><p>　　如圖3-13所示，在碳酸鈣為定量3g時(shí)，變量鄰苯二甲酸二丁酯含量從左至右依次為0ml、3ml、6ml、9ml時(shí)的印刷效果圖，下列為其對(duì)應(yīng)的40倍顯微鏡下放大的圖像。</p

88、><p>　　圖3-13 絲網(wǎng)印刷與顯微鏡放大對(duì)比</p><p>　　由圖3-13可知，從左至右20倍顯微放大圖像氣泡逐漸減少，圖像逐漸光滑平整直至最佳。由此可得，含有碳酸鈣的PVC乳液薄膜，隨著鄰苯二甲酸二丁酯含量的增加，復(fù)合材料的印刷適應(yīng)性逐漸提高。</p><p>　　膠布測(cè)試法對(duì)油墨附著力進(jìn)行測(cè)試，使用透明膠布粘貼住，揭開(kāi)后觀察透明膠上是否有油墨脫落現(xiàn)象，印品

89、表面是否有明顯的油墨脫落現(xiàn)象。都無(wú)明顯油墨脫落現(xiàn)象為合格。</p><p>　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在鄰苯二甲酸二丁酯含量為3ml、6ml、時(shí)油墨有少量脫落，隨著鄰苯二甲酸二丁酯含量的增加，透明膠布和印品表面油墨脫落減少。</p><p><b>　　結(jié) 論 </b></p><p>　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：隨著碳酸鈣含量的增加，其與PVC的共混復(fù)

90、合材料的拉伸強(qiáng)度呈先增加后遞減的變化，從52.18MPa增加到88.07MPa后減少到57.14MPa；屈服強(qiáng)度呈先增加后遞減的變化，從10.44MPa增加到17.64MPa后減少到12.00MPa；斷裂伸長(zhǎng)率呈先增加后遞減的變化，從159.94%增加到198.82%后減少到160.39%；屈服載荷呈先增加后遞減的變化，從14.29N增加到17.64N后減少到12.00N；</p><p>　　在碳酸鈣定量為3g

91、時(shí)，隨著鄰苯二甲酸二丁酯含量的增加，其與PVC的共混復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度呈先增加后遞減的變化，從52.18MPa增加到64.29MPa后減少到19.96MPa；屈服強(qiáng)度呈先增加后遞減的變化，從10.44MPa增加到12.86MPa后減少到3.96MPa；斷裂伸長(zhǎng)率呈先增加后遞減的變化，從159.94%增加到198.23%后減少到55.29%；屈服載荷呈先增加后遞減的變化，從14.29N增加到15.84N后減少到3.96N；</p&g

92、t;<p>　　隨著鄰苯二甲酸二丁酯含量的增加，PVC共混材料的表面張力逐漸增加。從35dyne/cm增加到42dyne/cm。印刷對(duì)油墨的吸附能力逐漸提高。隨著鄰苯二甲酸二丁酯含量的增加，PVC共混材料的印刷適應(yīng)性逐漸提高。</p><p>　　通過(guò)顯微鏡實(shí)驗(yàn)結(jié)論表明：圖像氣泡逐漸減少，圖像逐漸光滑平整直至最佳。同時(shí)含有碳酸鈣的PVC乳液薄膜，隨著鄰苯二甲酸二丁酯含量的增加，復(fù)合材料的印刷適應(yīng)性逐

93、漸提高。</p><p>　　通過(guò)膠帶粘貼牢固實(shí)驗(yàn)可以以得出鄰苯二甲酸二丁酯含量的增加，透明膠布和印品表面油墨脫落減少。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]錢(qián)伯章. 國(guó)內(nèi)外PVC行業(yè)分析[J]. 聚氯乙烯. 2010(9)第9期第38卷：1-11.</p><p>　　[2]柳華，薄

94、偉. 納米碳酸鈣在填充PVC中的應(yīng)用分散性研究[J]. 中國(guó)西部科技. 201 1(2)：39-40.</p><p>　　[3]應(yīng)建波，鐘明強(qiáng)，徐立新. PVC/納米CaC03復(fù)合材料的制備與性能研究[J]. 化學(xué)建材. 2004(3):21-23.</p><p>　　[4]Amin Al Robaidi，Ahmad Mousa，Sami Massadeh，Ibrahim Al Raw

95、abdeh，Nabil Anagreh. The Potential of Silane Coated Calcium Carbonate on Mechanical Properties of Rigid PVC Composites for Pipe Manufacturing [J]. Materials Sciences and Applications, 2011(2): 481-485.</p><p&g

96、t;　　[5]熊黨生. 粉煤灰填充聚氯乙烯復(fù)合材料的摩擦學(xué)特性研究[J]. 摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2003(3)第23卷第2期:154-157.</p><p>　　[6]顧正亮，陳國(guó)榮. 硼泥填充PVC性能研究 [J]. 化學(xué)建材. 1995第2期：53-58.</p><p>　　[7]馬智茂，朱玉俊，王笑玲. 白云石粉填充聚氮乙烯的研究[J]. 中國(guó)塑料. 1991(3)第5卷第1期：36-

97、43. </p><p>　　[8]駱振福，任曉玲，朱再勝，李海濱，代寧寧. 不同品種碳酸鈣填充PVC性能的研究 [J].中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(1):第41卷第1期：69-73.</p><p>　　[9]嚴(yán)海彪，潘國(guó)元. 活性碳酸鈣填充改性PVC復(fù)合材料[J]. 湖北工學(xué)院院報(bào). 2003(12)第18卷第6期：47-49.</p><p>　　[10]趙

98、風(fēng)云，王瑛，王勇，焦其帥，陳建良，胡永琪. 針形納米碳酸鈣的表面改性及在PVC中的應(yīng)用[J]. 高分子材料科學(xué)與工程. 2008(2)第24卷第2期：124-127.</p><p>　　[11]劉亞雄. 納米碳酸鈣填充PVC的分散研究[J]. 廣東化工. 2010第9期第37卷總第209期：51-52.</p><p>　　[12]張忠義，黃銳. 用圖象分析儀研究碳酸鈣填充硬質(zhì)聚氯乙烯材

99、料關(guān)[J]. 高分子材料科學(xué)與工程. 1990(5)第3期：76-81.</p><p>　　[13]孫水升，李春忠，張玲，曹宏明. 納米碳酸鈣增韌聚氯乙烯復(fù)合材料的微結(jié)構(gòu)及界面行為[J]. 華東理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(12)第31卷第6期：812-816.</p><p>　　[14]劉英俊. 碳酸鈣在塑料薄膜中的應(yīng)用[J]. 中國(guó)非金屬礦工業(yè)導(dǎo)刊. 2006第1期：6-

100、23.</p><p>　　[15]董建萍，紀(jì)先蘭，雷炎武.碳酸鈣填充塑料成本分析[J]. 化學(xué)工業(yè). 2007(9)第25卷第9期：32-37.</p><p>　　[16]牛永生，賈慶超. PVC塑料增塑劑鄰苯二甲酸酷類(lèi)的應(yīng)用研究[J]. 塑料門(mén)窗專(zhuān)欄. 2010(2):39-42.</p><p>　　[17]周少敏.聚氯乙烯薄膜及其膠帶中增塑劑遷移的研究[J

101、]. 湖南化工. 1999(2)第29卷第1期：34-38.</p><p>　　[18]張亨. 碳酸鈣的生產(chǎn)及其在塑料中的應(yīng)用研究[J]. 橡塑資源利用. 2010(3)：16-20.</p><p>　　[19]秦武昌，董美芹，孫愛(ài)東，殷俊芳. 不同塑料薄膜的功能特點(diǎn)與用途簡(jiǎn)介[J]. 山東蔬菜. 1997第4期：26.</p><p>　　[20]盧軍,劉操.

102、 新型增塑劑一二甘醇雙〔鄰苯二甲酸二丁酯〕的合成與應(yīng)用[J]. 沈陽(yáng)化工學(xué)院學(xué)報(bào). 1989(9):229-234. </p><p>　　[21]中國(guó)氯堿工業(yè)協(xié)會(huì). 中國(guó)燒堿和聚氯乙烯行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及2009 年技術(shù)工作重點(diǎn)[J]. 中國(guó)氯堿. 2009(1)第1期：1-5.</p><p>　　[22]孟祥龍，劉東升. 發(fā)展聚氯乙烯 重振氯堿工業(yè)[J]. 中國(guó)氯堿. 2014(10)第1

103、0期：16-19.</p><p>　　[23]孫琨，瞿亮，余仲儒. 國(guó)內(nèi)聚氯乙烯行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及專(zhuān)利技術(shù)分析[J]. 中國(guó)氯堿. 2013(11)第11期：1-8.</p><p>　　[24]劉英俊. 碳酸鈣在塑料工業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀及進(jìn)展[J]. 中國(guó)非金屬礦工業(yè)導(dǎo)刊. 2001第1期：3-9.</p><p>　　[25]蔡永源. 聚氯乙烯工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及可持續(xù)發(fā)展

104、戰(zhàn)略政策研究[J]. 莆田高等科學(xué)校學(xué)報(bào). 2010(3)：59-66.</p><p>　　[26] E.Sabri Kayali. PVC production technology development present situation [J]. Journal of chemical industry in shandong province. 2015：58-59.</p><p

105、>　　[27] N.Demirkola,F.Nuzhet Oktar,E.Sabri Kayali. Influence of Commercial Inert Glass Addition on the Mechanical Properties of Commercial Synthetic Hydroxyapatite[J]. Scien ce Laboratory. 2013(2):427-430.</p>

106、<p><b>　　致　　謝</b></p><p>　　在這幾個(gè)月的時(shí)間里，從一開(kāi)始對(duì)研究課題的理解，到方案的設(shè)計(jì)，到論文開(kāi)題，到論文的寫(xiě)作，再到論文的修改論色，中間有著自己的努力，更有著導(dǎo)師和同學(xué)的關(guān)心和巨大的幫助。</p><p>　　感謝梁多平老師在工作繁忙的情況下，為我講解課題的要點(diǎn)，引領(lǐng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思路，辛勤的修改論文等。他對(duì)學(xué)生認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度