石墨烯-硫酸鈣-PVC復合材料的制備及性能研究.pdf

1、聚氯乙烯(PVC)是目前世界上應用最廣泛的通用塑料之一，但其具有韌性差，難以加工，熱穩(wěn)定性差等缺點。因此，在實際生產中有必要對其進行一定的改性。本文首先對比了輕質碳酸鈣、重質碳酸鈣和納米碳酸鈣三種碳酸鈣對PVC的增韌改性效果，選擇增韌效果較好的納米碳酸鈣作為PVC的增韌改性填料。
　　然后采用異丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）鈦酸酯偶聯劑對納米碳酸鈣進行表面改性，改善其在PVC基體中的分散性以及與基體的相容性。結果表明，改性后的納米碳

2、酸鈣團聚現象得到明顯改善，且能夠與PVC基體很好相容。PVC與改性納米碳酸鈣制得的復合材料沖擊強度得到大幅提高，當碳酸鈣質量為PVC的15％時，在碳酸鈣中添加6％的改性劑，復合材料的沖擊強度可以達到61.2kJ·m-2，比未改性的納米碳酸鈣增韌體系提高了46.1％。而拉伸性能、軟化點溫度、硬度等與未添加改性劑的增韌體系相比變化不明顯。
　　接下來，我們在增韌體系中引入了石墨烯，以期改善復合材料的熱穩(wěn)定性并賦予其一定的導熱、導電性。

3、首先單獨將石墨烯添加到PVC基體中制備了石墨烯/PVC復合材料，然后又制備了石墨烯/改性納米碳酸鈣/PVC三相復合材料。測試表明不添加碳酸鈣的石墨烯/PVC復合材料的熱穩(wěn)定性有所提高，熱導率達到0.1853W·m-1K-1，比純PVC提升了44.9％，電導率達到1.281×10-16S·m-1，比純PVC提高了3個數量級，但其力學性能下降明顯。而石墨烯/碳酸鈣/PVC三相復合材料不僅具有良好的沖擊性能和拉伸性能，6phr石墨烯含量，30

4、phr改性碳酸鈣含量的三相復合材料的沖擊強度位51.9kJ·m-2，其熱導率和電導率也比石墨烯/PVC兩相復合材料有所提升，分別為0.2536W·m-1K-1和8.92×10-11S·m-1。
　　最后總結出，采用異丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）鈦酸酯偶聯劑改性的納米碳酸鈣能夠與PVC基體良好相容并且在基體內具有很好的分散性，復合材料具有優(yōu)異的力學性能，將改性碳酸鈣、石墨烯與PVC樹脂熔融共混制備三相復合材料，既可以達到增韌的目的，