碳酸钙对氯化聚乙烯发泡性能及发泡体微观形貌的影响
pvc pu碳酸钙共混改性研究
单位代码密级公开本科生毕业论文题目：PVC/PU/碳酸钙共混改性的研究学院：材料与化工学院专业：高分子材料与工程学生姓名：学号：指导教师：职称：副教授提交日期：2016 年05 月15 日答辩日期：2016 年05 月21 日中国 重庆2016年05月目录摘要 (1)关键词 (1)第一章引言 (3)1.1 聚氯乙烯简介 (3)1.2 热塑性聚氨酯（TPU）简介 (5)1.3 碳酸钙的介绍及在共混体系中的作用 (7)第二章 PU与PVC共混比例的研究 (8)2.1 PU与PVC共混体系的研究进展 (8)2.2 PU与PVC共混体系混合比例研究 (11)2.2.1 热塑性聚氨酯与PVC共混不同型号试验研究 (11)2.2.2 试验结果及结论 (12)2.2.3 热塑性聚氨酯与PVC共混比例试验研究 (15)2.2.4 本章小结 (16)第三章纳米碳酸钙/TPU/PVC共混体系的研究 (16)3.1 纳米碳酸钙在聚合体系中的作用 (16)3.2 纳米碳酸钙在混合体系中试验及结果 (17)3.3 本章小结 (19)总结 (19)参考文献 (20)致谢语 (22)PVC PU碳酸钙共混改性研究摘要：热型聚氨酯聚氯乙烯在现代工业和建筑也中得到广泛应用，更为合理的配比和节约成本的配方搭配是混改的重要课题.本文重点介绍了聚氨酯和氯化聚乙烯的以及碳酸钙的特点，以及在三者混合体系中相互之间的作用，通过试验得出热塑性聚氨酯和氯化聚乙烯的最佳混合型号和混合比例为70/30，以及纳米碳酸钙含量为20份时对混合体系补强作用的最佳。
关键词：热塑性聚氨酯氯化聚乙烯纳米碳酸钙共混特性原目录和页码错误，顺手帮你改了~不用谢哦~你要是还是要以前的目录就自己复制过来就好~~记得要把这行字删了哦~Study on blending modification of PU PVC calcium carbonatepolymer Materials and Engineering 1 classes Yu Jiacong Instructor Zhao Lisa Abstract: Thermal polyurethane polyvinyl chloride in modern industry andconstruction also are widely used, the more reasonable ratio and saving the cost of formula collocation is an important subject to change the mix. This paper introduced polyurethane and polyethylene chloride calcium carbonate and characteristic, and between the role in three hybrid system, obtained through the test of thermoplastic polyurethane and chlorinated polyethylene best mixing model and mixing ratio 25 / 75, and nanometer calcium carbonate content of 20 of mixed system of reinforcing effect best.Key words: thermoplastic polyurethane chlorinated polyethylene nano calcium carbonate blend characteristics第一章引言1.1 聚氯乙烯简介聚氯乙烯树脂 PVC 由氯乙烯( CH2=CHCl )聚合得到，其分子链上结构单元的键接方式基本为头-尾结构[1]，结构式为PVC 具有热塑性，由于 PVC 的分子链中含有的大量氯原子，它不溶于水、汽油和乙醇，在醚、酮、氯化脂肪烃和芳烃，具有良好的耐腐性强、介电性。
纳米碳酸钙对聚氯乙烯以及聚氯乙烯_弹性体共混物性能的影响（可编辑）
纳米碳酸钙对聚氯乙烯以及聚氯乙烯_弹性体共混物性能的影响上海交通大学硕士学位论文纳米碳酸钙对聚氯乙烯以及聚氯乙烯/弹性体共混物性能的影响姓名:陈宁申请学位级别:硕士专业:材料学指导教师:张勇20031201纳米碳酸钙对聚氯乙烯以及聚氯乙烯弹性体共混物性能的影响摘要本文采用熔融共混方法制备了聚氯乙烯纳米碳酸钙复合材料对其微观结构进行了观察并将纳米碳酸钙与超细碳酸钙对聚氯乙烯的物理性能的影响做了比较发现经硬脂酸表面处理的纳米碳酸钙在聚氯乙烯基体中分散良好纳米碳酸钙和超细碳酸钙对聚氯乙烯都有增韧作用并可以同时提高聚氯乙烯的断裂伸长率和弯曲模量其中纳米碳酸钙的效果更加明显纳米碳酸钙可以提高聚氯乙烯基体的屈服强度超细碳酸钙却降低了聚氯乙烯基体的屈服强度降低两种碳酸钙都降低了聚氯乙烯的弯曲强度本文同时研究了纳米碳酸钙对于聚氯乙烯弹性体共混物性能的影响其中的弹性体为一种改性的苯乙烯丁二烯丙烯腈共聚物 Blendex 研究发现纳米碳酸钙在聚氯乙烯/Blendex 共混物基体中也具有良好的分散相对于对纯聚氯乙烯基体纳米碳酸钙对PVC/Blendex共混物基体的增韧效果更加明显而且纳米碳酸钙可以明显提高共混物的弯曲模量同时降低了共混物基体的拉伸强度弯曲强度和断裂伸长率纳米碳酸钙的加入提高了 PVC/Blendex共混物的储能模量和玻璃化转变温度降低了其热分解温度本文采用修正的断裂有用功 Essential Work of Fracture, EWF 方法对聚氯乙烯弹性体纳米碳酸钙体系的断裂行为进行了研究纳米碳酸钙可以明显提高聚氯乙烯弹性体基体的特征断裂能降低体系的耗散能密度纳米碳酸钙的尺寸越小作用更加明显在低加载速率下样条的尺寸对体系的断裂参数没有明显的影响随着加载速率的提高体系的特征断裂能和耗散能密度同时明显提高关键词聚氯乙烯纳米碳酸钙 Blendex 复合体系物理性能断裂行为5Effects of Calcium Carbonate Nanoparticles on Properties of Polyvinyl Chlorideand Polyvinyl Chloride/Elastomer BlendsABSTRACTComposites based on polyvinyl chloride PVC and nanoscale calcium carbonatenano-CaCO particles were prepared via melt-mixing method. The microstructure of the3composites was observed, and a comparison was made on the different effects of nano-CaCO3particles and ultrafine calcium carbonate ultrafine-CaCO particles on the mechanical properties3of PVC. It was found that nano-CaCO surface-modified with stearic acid could be well dispersed3in PVC, and it could increase the notched impact strength, elongation at break and flexuralmodulus of PVC more effectively than ultrafine-CaCOIt was also found that nano-CaCO3 3increased the yield strength of PVC, while ultrafine-CaCO decreased the yield strength of PVC3Both nano-CaCO and ultrafine-CaCO decreased the flexural strength of PVC3 3The effects of nano-CaCO on properties of PVC/elastomer blends were studied. A modified3acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer ABS, Blendex was used as the elastomer. It wasfound that nano-CaCO could also be well dispersed in PVC/Blendex blends, and nano-CaCO3 3showed a much stronger toughening effect on PVC/blendex blends than that on PVC withoutBlendex. It was also found that nano-CaCO increased the flexural modulus, Vicat softening3temperature, storage modulus and glass transition temperature of PVC/Blendex blends, anddecreased the yield strength, elongation at break, and heat degradation temperatureThe fracture behavior of PVC/Blendex/nano-CaCO composites was studied by using a3modified Essential Work of Fracture EWF method. The introduction of nano-CaCO3dramatically increased the limiting specific fracture energy of PVC/Blendex blends, and decreasedthe dissipative energy density of PVC/Blendex blends. The two fracture parameters were affectedby the particle size of nano-CaCO significantly, while they were independent of specimen3thickness. With the increase of loading rate, both the fracture parameters were increasedsimultaneouslyKeywords nano-CaCO , PVC, Blendex, composites, mechanical properties, fracture behavior36上海交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。
改性碳酸钙都能用于哪些领域效果如何
改性碳酸钙都能用于哪些领域效果如何表面改性是提升碳酸钙应用性能、提高适用性、拓展市场和用量所必需的紧要手段，将来功能化、专用化将成为碳酸钙发展的重要趋势，各种表面改性专用碳酸钙的市场需求量会越来越大。
需强调的一点是，碳酸钙粉体的表面改性，肯定要以表面改性的机理为依据，同时考虑下游产品中有机高分子制品的基材、主体配方及技术要求，经综合考虑，选择合理的表面改性剂，确定表面改性工艺和设备，才略在此基础上生产出合格的活性碳酸钙产品。
碳酸钙经表面改性后，将更好的应用于以下领域：（1）聚氯乙烯（PVC）改性碳酸钙与普通碳酸钙相比，颗粒以原生态粒子状态均匀分布，不团聚，与PVC树脂具有极好的相容性和分散性，易塑化，不粘辊，加工性能优良，有利于提高加工效率，而且制品的断裂强度及断裂伸长率明显提高，物理机械性能良好。
（2）聚丙烯（PP）采用偶联剂四氢呋喃均聚醚（PTHF）对轻质碳酸钙表面进行改性，可使碳酸钙的吸油值降低到22%，接触角降低到68.6、改性后的碳酸钙填充进聚丙烯，在聚丙烯中分散良好，能在肯定程度上缓解拉伸强度的下降趋势，使复合料子的断裂伸长率实现28.47%、撞击强度实现6.7kJ/m2、（3）高密度聚乙烯（HDPE）采用铝酸酯偶联剂对重质碳酸钙进行机械化学改性，铝酸酯偶联剂在碳酸钙粒子表面发生了肯定的键合作用，改性后碳酸钙颗粒分散性明显提高；随着高密度聚乙烯（HDPE）中改性碳酸钙用量的提高，复合料子磨耗量和摩擦功减小，抗摩擦性能提高；在用量为8phr时，复合料子力学性能最佳，拉伸强度和撞击强度分别提高了4.46%、24.57%。
（4）低密度聚乙烯（LDPE）采用硬脂酸（用量为1.5%）和DL—411铝酸酯（用量为0.5%时），改性碳酸钙的活化指数为99.71%、吸油值为46.19mL/100g、最终的沉降体积为2.3mL/g、10g改性碳酸钙与100mL液体石蜡混合物的黏度为4.4Pas。
将改性碳酸钙填充到低密度聚乙烯（LDPE）中，当改性碳酸钙含量为10%时，复合料子具有较好的力学性能。
碳酸钙晶须增韧泡沫混凝土性能试验研究
碳酸钙晶须增韧泡沫混凝土性能试验研究段世荣【摘要】在泡沫混凝土制备工艺的基础上,以碳酸钙晶须纳米纤维作为增韧材料,分析碳酸钙晶须对泡沫混凝土性能的影响,研究结果表明:碳酸钙晶须呈三维乱向分布在泡沫混凝土中,降低了泡沫表面张力;当碳酸钙晶须掺量为3%时,劈拉强度和收缩率最优,并能有效提高泡沫混凝土的保温性能及抗压、抗拉强度,实现增韧、防开裂的效果.%Based on the technology of foam concrete preparation,the effect of calcium carbonate whisker on the performance of foamed concrete was studied by changing the amount of calcium carbonate whisker as nanometer fiber toughening material. The results show that the calcium carbonate whiskers are distributed in the foam concrete in three dimensions,and the surface tension of the foam is reduced. When the amount of calcium carbonate whisker is 3%,the optimum mechanical properties such as splitting tensile strength and shrinkage are obtained. Under the conditions of comprehensive performance,which can effectively improve the insulation performance of foam concrete,as well as the compressive and tensile strength,to achieve toughening, anti-cracking effect.【期刊名称】《新型建筑材料》【年(卷),期】2018(045)003【总页数】4页(P134-137)【关键词】碳酸钙晶须;纳米纤维增韧材料;泡沫混凝土【作者】段世荣【作者单位】贵州省瓮安县住房和城乡建设局,贵州瓮安550400【正文语种】中文【中图分类】TU528.2作为一种新型的建筑保温材料，泡沫混凝土质量轻，具有优良的保温隔热性和防火性能。
纳米碳酸钙在氯化聚乙烯橡胶中的应用
按 常规顺 序加 入 各种 填 料 和 助 剂制 备 混 炼 胶 ， 并
在 １ ０℃下测 定胶料 硫 化特性 。混 炼胶 在高 精密 ８ 度 自动快 速前 顶 开模 热 压 成 型 机 上硫 化 ， 硫化 条 件 为 １ ０℃ ×ｔ 。硫化 胶 停 放 过 夜 ， 后 进行 性 ８ 。 。 然
Ｃ Ｍ １ ０ 氧 化 镁 １ ， 脂 酸 钙 ２ 硫 化 ０， ０硬 ，
剂 Ｄ Ｐ ４ 助交联 剂 Ｃ Ｃ ， ＡＭＶ ４ 增 塑剂 Ｄ ， ＯＰ １ ， 老剂 ＨＤ ４ １ 纳米 碳酸 钙 ５防 －０ ， 变量 。
纳米碳 酸 钙 用 量 对 Ｃ 胶 料 硫 化 特 性 的 影 Ｍ 响如 表 １ 示 。 所 从表 １ 以看 出 ， 着 纳 米碳 酸钙 用 量 的增 可 随 大 ， Ｍ 胶 料 的 Ｍ 变化 较小 ， 明纳米 碳 酸钙 对 Ｃ 说
作 者 简 介 ： 萌 （ ９０） 女 ， 东 青 岛人 ， 岛 科 技 大 学 在 读 田 １８ 一 ， 山 青
硕 士 研 究 生 ， 要从 事 氯化 聚 乙烯 橡 胶 制 品 的配 方 研 究 。 主
＊通 讯 联 系 人 。
Ｃ 胶 料 加工 流动 性 的影 响 较 小 ， Ｍ 当其 用量 较 大 时Ｃ Ｍ胶 料 仍具 有 较 低 的粘 度 ， 利 于 胶 料 的加 有
翼橡 塑机械 有 限公 司产 品 。
１ ４ 试样 制 备 ．
本工 作 在氯化 聚 乙烯 橡 胶 （ Ｍ ） Ｃ 中加 入 纳米 碳 酸钙 制备 电线 电缆 护 套材 料 ， 对 其 硫 化 特性 并
和物理 性能 进行研 究 。
１ 实 验
在８ ０℃下 采用 开炼 机对 Ｃ 进 行 塑炼 ， Ｍ 然后
改性碳酸钙在聚氯乙烯(pvc)中的应用
来源于：注塑|塑胶网改性碳酸钙在聚氯乙烯(pvc)中的应用碳酸钙是高分子复合材料中广泛使用的无机填料。
在橡胶、塑料制品中添加碳酸钙等无机填料，可提高制品的耐热性、耐磨性、尺寸稳定性及刚度等，并降低制品成本，但无机填料亲水疏油的表面特性，使其与高分子材料相容性差，因此加工中易形成不规则的聚集体，造成在高聚物内部分散不均匀，从而产生界面缺陷，导致制品的物理机械性能降低。
为了克服碳酸钙应用上的自身缺点，改善其与高分子材料的相容性和分散性，使其成为一种功能性补强增韧填充材料，近年来国内外这方面的研究十分活跃[1，2]。
碳酸钙表面改性方法一般分为偶联剂、有机物表面处理剂、无机物处理剂及综合性表面处理剂等四种 [3]。
一般认为，表面活性剂或有机酸对填料的表面改性是物理吸附，它可以改善物料的流变性能和加工性能，但对制品的物理力学性能几乎没什么改善[4]。
用偶联剂改性不仅可以改善加工性能，而{TodayHot}且也可同时改善制品的物理力学性能[5]。
我们采用JL-G01型改性剂对普通轻质碳酸钙进行表面改性，通过物理及化学作用，使碳酸钙表面有机化，从而防止碳酸钙粒子团聚，颗粒以原生粒子状态均匀分布，其中部分以纳米粒子状态存在，因此应用于复合材料加工体系中，不仅能提高分散性和相容性，改善体系流动性及加工性能，而且赋予制品较好的物理机械性能，达到增韧补强的效果。
1实验部分1．1主要原料与设备聚氯乙烯(PVC)S-1000齐鲁石化公司改性剂（Modifier）JL-G01如东金来氨基酸有限公司轻质碳酸钙(CaCO3)工业一级高淳碳酸钙厂复合稳定剂AF-1如东塑料化工厂加工助剂KM355P吴羽化学公司增塑剂（DOP）工业一级金陵石化公司高速混合机SHR-10A张家港科达机械有限公司双辊筒炼塑机SK-106B上海橡胶机械厂万能材料试验机INSTRON4466英国电子显微镜JMC-35C日本{HotTag}转矩流变仪PLE331德国1.2试验方法1.2.1表面处理方法将普通轻质碳酸钙烘干至水份0.5%以下，加入高速混合机中，按1.5%（W）添加JL-G01型改性剂,升温至100℃，搅拌8min出料备用。
纳米碳酸钙在pvc中的应用
纳米碳酸钙在PVC生产中的应用GERKS纳米碳酸钙由于其体积效应,与普通碳酸钙相比,纳米碳酸钙具有优异的性能。
它在塑料、橡胶等高分子材料中具有补强作用,可提高产品的机械性能;或者在保证性能不变的条件下增加填料的用量,降低生产成本。
因此,纳米碳酸钙的制备以及在塑料、橡胶、油墨等领域中的应用成为国内的研究热点。
然而,由于纳米碳酸钙具有极高的表面过剩自由能和较强的表面极性,因此纳米碳酸钙在制备、贮存过程中极易发生团聚,致使纳米碳酸钙的团聚粒径(即实际使用时的粒径)明显升高。
这一问题成为困扰国内碳酸钙行业在纳米碳酸钙产品开发、生产和应用方面取得较大发展或突破的一个瓶颈。
1、材料与方法1. 1 试剂活性（改性）纳米碳酸钙(G-101);聚氯乙烯(PVC)树脂,一级品;轻质活性碳酸钙,质量分数为96.5%;三盐基硫酸铅、二盐基硫酸铅,优等品;氯化聚乙烯(CPE),工业级;氧化聚乙烯蜡(OPE),工业级;硬脂酸(HST),工业级;丙烯酸酯类系列改性剂(ACRO401),一等品;钛白粉AO105(TiO2) ,工业级。
1. 2 仪器SKO160B型开放式炼塑机;高速捏和机;注塑机;单螺杆挤出机;双螺杆挤出机;特型混合机;JLO1166型激光光散射粒度分布测试仪;HO7000型透射电子显微镜。
1. 3 贮存稳定性测试将生产入库的活性纳米碳酸钙产品取样，对其入库前及入库一定时间后的团聚粒径进行测量。
1. 2. 2 硬质PVC的机械性能测试硬质PVC的拉伸屈服强度和断裂伸长率根据GB1040-92测定;冲击强度根据GB1043-93测定.将活性纳米CaCO3和市售的轻质活性CaCO3分别添加到PVC树脂中,再分别加入相同的其他助剂,经过热混、冷混、拉片、注塑等工艺制成样片。
硬质PVC样片的实验配方为:以加入的PVC质量为基准,三盐基硫酸铅质量分数2%,二盐基硫酸铅质量分数1%,CPE质量分数7%,OPE质量分数0.3%,ACR质量分数1.5%,TiO2质量分数1%,HST质量分数0.3%.纳米碳酸钙(平均团聚粒径400nm)和轻质活性CaCO3(平均团聚粒径1.78μm)的质量分数在5%～50%范围内。
碳酸钙在PVC异型材中的作用原理探究
碳酸钙在PVC异型材中的作用原理探究摘要：碳酸钙是一种白色粉末状或者无色晶体状的物质，之所以能够被应用到多种橡胶制品和塑料制品中，是因其自身具有较强的强度，可以作为大部分生活用品的填充材料。
尤其是PVC异形材中也是将碳酸钙作为主要填充材料。
这种碳酸钙在塑钢产品中的应用最早是在德国发展起来的，因其表现出很好的应用性能，一直被作为PVC异型材的主要填充材料之一。
在对碳酸钙在PVC型材中的应用进行不断分析与研究过程中，国内的技术人员已经对配方做出了大量的调整，使其更加符合我国的生产需求。
关键词：碳酸钙；PVC异型材；原理一、PVC异型材的发展现状在建筑行业快速发展的同时，建材市场的各类建材价格也发生了很大的变动。
由于各类建材被大量开发，这对原有的基础建材的价格带来了一定的冲击。
表现最为突出的就是PVC异型材产品，各类新型建筑材料的推出对PVC异型材料产品的价格产生严重影响，呈现出大幅度下降的趋势。
PVC异型材在制作的过程中，所使用的原材料价格并没有随之下降，而是呈现上涨的趋势，这种发展形势下必定会对PVC异型材生产厂家的经济效应带来严重影响。
部分厂家为了获取更高的经济效益，会在PVC异型材制作的过程中，添加过量的碳酸钙，进而降低生产成本，提升自身的经济效益，使得PVC异型材的使用性能不断降低，为人们形成错误的认识，认为PVC型材属于一种低端产品。
为了改变这种错误的认识，下文中针对碳酸钙在PVC型材中的作用原理进行分析，正确解读PVC制品的市场价值。
二、在PVC异型材中选用活性碳酸钙的主要原因活性轻质碳酸钙的制备方式为，在普通轻质碳酸钙中加入一定量的硬脂酸、润滑剂和改性剂等有机原料，在经过一定的处理之后，形成与普通轻质碳酸钙具有一定差异的活性轻质碳酸钙。
二者之间存在一定的差异，相对来说活性碳酸钙的使用特性更加适宜作为PVC异型材的填充材料，对PVC型材的质量和性能具有积极影响。
总结普通轻质碳酸钙与活性轻质碳酸钙之间的差异，主要表现在以下几个方面：普通轻质碳酸钙呈现出亲水疏油的特性，而经过处理之后的活性碳酸钙则表现为亲油疏水的特性。
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收稿日期：２０１０—０２—０９；修订日期：２０１０—１２一Ｏｌ。 作者简介：张保生（１９８２一）。男，硕士研究生。已发表论文 １０篇。 ·通讯联系人。
［Ｊ］．橡胶工业，２００４。５１（１２）：７１３—７１７． ［５］ Ｍａｉｔｙ Ｍ，Ｄａｓ Ｃ Ｋ．Ｓｐｅｃｉａｌｉｔｙ ｐｏｌｙｍｅｒ ｂｌｅｎｄｓ ｏｆ ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ
ｅｌａｓｔｏｍｅｒｓ ａｎｄ ｃｈｌｏｒｉｎａｔｅｄ ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｒｕｂｂｅｒ（ｐｅｒｏｘｉｄｅ ｃｕｒｅ） ［Ｊ］．Ｐｏｌｙｍ Ｉｎｔ，２０００，４９（７）：７５７—７６２． ［６］傅政．橡胶材料性能与设计应用［Ｍ］．北京：化学工业出 版社，２００３：３４１—３４５． ［７］ 张殿荣，辛振祥．现代橡胶配方设计［Ｍ］．第２版．北京： 化学工业出版社，２００１：８—１７． ［８］ Ｕｅｊｙｕｋｋｏｋｕ Ｎ，Ｎａｋａｔｓｕ Ｙ．Ｐｏｌｙｏｌｅｆｉｎ ｂａｓｅｄ ｅｒｏｓｓｌｉｎｋｅｄ ｆｏａｍ： ＵＳ，５７８６４０６［Ｐ］．１９９６—０２—０８． ［９］Ｈａｎｓｅｎ Ｒ Ｈ，Ｍａｒｔｉｎ Ｗ．Ｎｏｖｅｌ ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｆｏａｍｅｄ ｐｏｌｙｍｅｒｓ（ＩＩ）：Ｎｕｃｌｅａｔｉｏｎ ｏｆ ｄｉｓｓｏｌｖｅｄ ｇａｓ ｂｙ ｆｉｎｅｌｙ—ｄｉ－ ｖｉｄｅｄ ｍｅｔａｌｓ［Ｊ］．Ｊ Ｐｏｌｙｍ Ｓｃｉ：Ｐａｒｔ Ｂ，１９６５，４（３）：３２５—３３０．
Ｆｉｇ ６ ＳＥＭ ｍｉｃｒｏｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｓ ｏｆ ＣＭ ｆｏａｍＢ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｇｒｏｕｎｄ ＣａＣ０３
万方数据
Ｆｉｇ ７ ＳＥＭ ｍｉｃｒｏｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｓ ｏｆ ＣＭ ｆｏａｍ８ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｌｉｇｈｔ ＣａＣ０３
从图４可以看出，随着重质碳酸钙用量的增 加，发泡ＣＭ的泡孑Ｌ体积分数变化不大，即其用量 的变化对ＣＭ的发泡效果影响不显著；轻质碳酸 钙用量在２０份左右时，ＣＭ的泡孔体积分数变化 较明显，低于２０份时泡孑Ｌ体积随其用量增加而增 大，高于２０份时则急剧减小；纳米碳酸钙则在用
●－－ｇｒｏｕｎｄ ＣａＣ０３；●一ｌｉｇｈｔ ＣａＣ０３；▲一ｎａｎｏ·ＣａＣ０３
万方数据
合成橡胶工业
第３４卷
发泡性能测定试样的长、宽、高和质量，按
照文献［８］的公式计算发泡倍率。采用高铁检验 仪器有限公司生产的ＧＴ—ＸＢ ３２０ Ｍ型密度计， 按照ＡＳＴＭ Ｄ ７９２－－１９９８，在标准环境下分别对试 样在空气和水中的质量进行测定，得到试样的表
观密度；采用该密度计测得发泡后试样密度（Ｐ，） 与未发泡试样的密度（Ｐ。），根据式（１）计算泡孔 体积分数［式（１）中用Ｋ表示］：
ｃＭ，研究了ＣＭ的最佳硫化和发泡温度，考察了碳酸钙种类及用量对ＣＭ发泡性能及发泡ＣＭ微观形貌
的影响。结果表明，制备发泡ＣＭ的最佳硫化发泡温度为１７０ ｏＣ。不同种类碳酸钙对ＣＭ发泡性能及
发泡ＣＭ微观形貌的影响不同，填充量较低（２０份）时，纳米碳酸碳酸钙的发泡效果优于轻质碳酸钙和纳米碳酸钙。
１实验部分 １．１ 原材料
ＣＭ，牌号１３５ Ｂ，青岛海晶化工集团有限公司 产品；ＡＺＤＣ，青岛寒冰化工有限公司产品；邻苯二 甲酸二辛酯（ＤＯＰ），杭州有机化工厂产品；过氧 化二异丙苯（ＤＣＰ），上海高桥石化精细化工有限 公司产品；重质碳酸钙，粒径１ ２５０目，辽宁营口 填料公司产品；轻质碳酸钙，粒径１—３‘Ｌｍ，井陉
２．２最佳硫化发泡温度的确定 发泡橡胶设计的基本原则。９１是硫化速率与发
泡剂的发泡速率相匹配。如果硫化速率过慢或气 体形成的速率过快，胶料来不及交联，所形成的气 泡就被冲破，导致气体从各个孔眼扩散逸出，使发
，
的
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－
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■－－ｇｒｏｕｎｄ ＣａＣ０３；●－－ｌｉｇｈｔ ＣａＣ０３；▲－－ｎａｎｏ—ＣａＣ０３ Ｆｉｇ ３ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｔｙｐｅ ａｎｄ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ＣａＣ０３ ｏｎ ａｐｐａｒｅｎｔ
言
一，
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一一ｇ舢ｎｄ ＣａＣ０３；●一ｌｉｇｈｔ ＣａＣ０３；▲一ｎａｎｏ—ＣａＣＯ，
Ｆｉｇ ５
Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｔｙｐｅ ａｎｄ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ＣａＣ０３ ｏｎ ｃｅｌｌ ｄｅｎｓｉｔｙ ｏｆ ｆｏａｍｅｄ ＣＭ
２．４微观形貌 从图６一图８可以看出，对于重质碳酸钙，
用量超过３０份，发泡ＣＭ的泡孔较大；对于轻质 碳酸钙，其用量的变化对ＣＭ泡孔体积的影响不 大；而对于纳米碳酸钙，当其用量为２０份时，ＣＭ 的泡孔最大（泡孔直径为３２～４６ ｐ，ｍ），这与泡 孑Ｌ密度的分析结果相吻合；但继续增加用量，泡 孔个数增加，泡孔直径反而减小，这可能是由于 碳酸钙的填充和成核双重作用的结果。从ＳＥＭ
·１４６·
合成橡胶工业
第３４卷
Ｆｉｇ ８ ＳＥＭ ｍｉｃｒｏｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｓ ｏｆ ＣＭ ｆｏａｍｓ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｎａｎｏ－ＣａＣ０３
照片中还可以看出，泡孔壁的厚度随着填料量的 增加先降低后增加。填料用量较少时，泡孔为多 面体形状；填料用量较多时，发泡ＣＭ的泡孑Ｌ多为 球形，这是因为随着碳酸钙用量的增加，成核点增 多，因此易于形成大小均匀的泡孔，这样气体在泡 体问流动的趋势减弱，所以高填充量时泡孑Ｌ易于 保持球形。
Ｆｉｇ ２
Ｃｕｒｖｅｓ ｏｆ ｔｏｒｑｕｅ ａｎｄ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｒａｔｅ ｖｅｍｕｓ ｔｉｍｅ ｏｆ ＣＭ ａｔ １７０℃
２．３发泡性能 从图３（ａ）可以看出，发泡ＣＭ的表观密度
ｐ
甚
ｏ ●
∞ ｝ ＝
Ｃ ＿口
Ｃ
厶 乱 《
Ｆｉｇ １
０
５０
１００
１５０ ２００
２５０
Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ／６Ｃ
ＤＳＣ ｃａｒｖｅｓ ｏｆ ＡＺＤＣ ｗｉｔｈｏｕｔ ｚｉｎｃ ｓｔｅａｒａｔｅ（ａ）ｏｒ ｗｉｔｈ ｚｉｎｃ ｓｔｅａｒａｔｅ（ｂ）
３结论 ａ）采用ＡＺＤＣ为发泡剂制备发泡ＣＭ，加入
硬脂酸锌可以降低发泡剂的发泡温度；制备发泡 ＣＭ的最佳硫化发泡温度为１７０℃。
ｂ）不同种类碳酸钙对ＣＭ发泡性能及微观形 貌的影响不尽相同，填充量较低（２０份）时，纳米 碳酸钙效果最好，其次是轻质碳酸钙；填充量高于 ３０份时，重质碳酸钙的发泡效果优于轻质碳酸钙 和纳米碳酸钙。
关键词：氯化聚乙烯；碳酸钙；海绵橡胶；发泡性能；微观形貌
中图分类号：ＴＱ ３３３．９２
文献标识码：Ｂ
文章编号：１０００—１２５５（２０１１）０２—０１４３—０４
橡胶型氯化聚乙烯（ＣＭ，含氯质量分数为 ３０％一４０％）作为一种特殊橡胶，不仅可用一般 的橡胶硫化剂硫化，而且还具有良好的机械加工 性能和耐油、耐候、耐老化、耐化学药品等性 能¨。１。因此ＣＭ作为一种综合性能优良、极具 发展潜力的新型材料Ｈ。－而备受关注。海绵橡胶 是各种具有孔眼结构的橡胶的总称∽１，具有质 轻、隔音、隔热、缓冲性能好及成本低等优点，可作 为密封、减震、隔音、隔热材料，在交通运输、石油 化工、航空航天等领域有着广泛的应用。目前，已 经商品化的海绵橡胶主要有聚氨酯、乙烯一乙酸 乙烯酯共聚物、三元乙丙橡胶、丁腈橡胶，而国内 外对橡胶型发泡ＣＭ的研究相对较少。本工作以 ＣＭ为基体、偶氮二甲酰胺（ＡＺＤＣ）为发泡剂、碳 酸钙为填料，采用模压法制备了发泡ＣＭ，研究了 碳酸钙种类及用量对ＣＭ发泡性能的影响，以期 得到适合ＣＭ发泡的碳酸钙种类和用量。
加工·应用
合成橡胶工业，２０１１一０３—１５，３４（２）：１４３—１４６
ＣＨＩＮＡ ＳＹＮＴＨＥｌ＂ＩＣ ＲＵＢＢＥＲ ＩＮＤＵＳＴＲＹ
碳酸钙对氯化聚乙烯发泡性能及发泡体 微观形貌的影响
张保生，吕秀凤，刘林国，陈 琪，辛振祥’
（青岛科技大学橡塑材料与工程教育部重点实验室，山东青岛２６６０４２）
摘要：以氯化聚乙烯（ＣＭ）为基体、偶氮二甲酰胺为发泡荆、碳酸钙为填料．采用模压法制备了发泡
Ｋ＝（１－ｐｆ／ｐ。）×１００％ｏ
（１）
根据扫描电子显微镜（ＳＥＭ）照片中的泡孑Ｌ个数
计算发泡试样的泡孔密度，并用分析软件计算泡 孔直径。
差示扫描量热（ＤＳＣ）分析 采用德国 Ｎｅｔｚｓｃｈ公司生产的ＤＳＣ一２０４型差示扫描量热仪
进行分析，温度３０～２５０℃，升温速率１０℃／ｍｉｎ。
微观形貌采用荷兰Ｐｈｉｌｉｐｓ公司生产的ＸＬ ３０ ｓ型ＳＥＭ，将试样在液氮中脆断，喷金处理后 观察发泡ＣＭ的微观形貌。
Ｆｉｇ ４ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｔｙｐｅ ａｎｄ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ＣａＣ０３ ｏｎ ｖｏｌｕｍｅ ｆｒａｅｔｉｏｎ ｏｆ ｅｅｌｌ ｏｆ ｆｏａｍｅｄ ＣＭ
量低于２０份时的泡孔体积较大，高于２０份时则 相反。这说明纳米碳酸钙在用量较少时ＣＭ的发 泡效果较好。
从图５可以看出，随着碳酸钙用量的增加，填 充重质碳酸钙，ＣＭ的泡孔密度波动最小，轻质碳 酸钙次之，纳米碳酸钙最大。当纳米碳酸钙用量 为２０份时，ＣＭ的泡孔密度出现最小值，也就是 此时ＣＭ的泡孔体积最大，说明此时出现了较多 的泡孑Ｌ合并，形成了较大的泡孔直径。
县西方岭兴华建材厂产品；纳米碳酸钙，粒径 ６０ ｎｍ，泰安盛大纳米材料有限公司产品；其他均 为市售工业品。 １．２试样制备
基本配方（质量份）…为ＣＭ １００，ＤＣＰ ２， ＤＯＰ ２０，ＡＺＤＣ ８，硬脂酸锌８，碳酸钙变量。
按照配方量，采用上海双翼橡塑机械有限公 司生产的ｘ（Ｓ）Ｋ一１６０ Ｂ型双辊开炼机于１００一 １１０℃对ＣＭ进行塑炼。塑炼均匀（透明无颗粒） 后，分别加入发泡剂、硬脂酸锌及碳酸钙和操作 油，最后在６０℃开炼机上加入硫化剂ＤＣＰ，混炼 均匀后调节辊距并下片。放置１６ ｈ后，于佳鑫电 子设备科技（深圳）有限公司生产的ＨＳ一１００ Ｔ— ＦＴＭＯ一２ ＲＴ型平板硫化机上进行硫化发泡（硫 化温度１７０℃，硫化压力１０ ＭＰａ），得到发泡ＣＭ， 按照标准裁制试样进行性能测试。 １．３分析与测试