聚丙烯酸酯／纳米碳酸钙复合增韧PVC的研究
超细丁苯胶粉- 聚丙烯-纳米碳酸钙三元复合材料的性能分析
超细丁苯胶粉/ 聚丙烯/纳米碳酸钙三元复合材料的性能分析本文从网络收集而来，上传到平台为了帮到更多的人，如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载本文档（有偿下载），另外祝您生活愉快，工作顺利，万事如意！1 纳米CaCO3 改性塑料的优异性能及应用一般来说，经过纳米碳酸钙改良的复合类型材料，都具有高强度、耐热、高阻隔、光泽透明的特征，经过纳米碳酸钙改良能够将无机物的稳定性与可加工性完美的结合起来。
这种纳米级的超细微碳酸钙粒子含量都比较少，一般都在10wt%以下，通常情况下仅仅占3 ～5wt%，但是这种材料的坚固性、强度、耐热等各种性能与常规的经过矿物填充来增强性能的塑料复合材料( 填充量30wt%左右甚至更高) 保持相当的水平，因此经过纳米碳酸钙改良的复合材料的比重都很低，并且还能最有效地从根本上降低生产的成本以及制品的重量，运输更为便利。
由于这些纳米粒子尺寸普遍都小于能见的波长，经过纳米碳酸钙改良的这种塑料类型的复台材料具有较高的光泽度和透明度，同时还具有防止老化、抵抗外界紫外线辐照的优良功能。
这种塑料树脂能够与无机类的纳米碳酸钙很好的结合，并且在某些情况下通过纳米效应，这种经过纳米碳酸钙改性的塑料复合材料制品表现出了良好的稳定性和很好的气体阻隔性以及阻燃自熄灭性能。
纳米碳酸钙可以最有效地增加或者调节塑料刚强度以及其坚韧性，以及整个材质的弯曲强度，可充分地提高树脂的溶解性与粘接能力，可改善塑料流变性能，从而提高这种制品的尺寸稳定性能，提高纳米碳酸钙制品表面的光洁度。
在塑料行业中，我们应该使用这种高性能的纳米材料填充剂来降低塑料树脂用量，改善制品的拉伸强度等性能指标，纳米碳酸钙能赋予塑料优异的性能和具有吸引力的性价比。
由纳米碳酸钙制成的产品具有耐磨、耐腐蚀、有光泽并且光泽度高等一系列优点，并且货物的运输、产品的安装、后期的保养都较为方便，除此之外还具有优良的抗震性能，具有抵抗辐射、抗老化功能，在食品包装行业的市场有着巨大的潜力。
PPnano-CaCO3(纳米碳酸钙-聚丙烯)复合材料的注射成型及力学性能实验
PP/nano-CaCO3（纳米碳酸钙-聚丙烯）复合材料的注射成型及力学性能实验一、实验目的1 了解纳米CaCO3对PP的增韧效果、原理。
2 熟悉PP复合材料的注射成型制备过程。
3 了解复合材料的力学性能测试。
4 了解电镜测样原理和具体步骤。
二、实验原理1、纳米CaCO3对PP的增韧效果原理聚丙烯(PP)是一种综合性能较优异的热塑性塑料，广泛应用于医疗器具、汽车零部件、家庭用品、办公用品、建筑材料、化工管道以及大量的运输和包装材料等方面，制品具有耐热好、化学稳定性高和成型性好等优点。
但同时PP也存在冲击韧性低，低温易脆裂，耐候性差强度、模量、硬度低，成型收缩大，尺寸稳定性差，制件易变形等缺点。
这些缺点大大限制了PP的应用，并且给实际生产带来了许多麻烦，因此，对PP进行改性研究以拓宽其应用领域成了学者们研究的热点。
纳米碳酸钙（nano-CaCO3）填充PP是一种具有广泛应用前景的复合材料，nano-CaCO3原料来源丰富且价廉易成型加工，制品的耐热性、硬度、刚性及尺寸稳定性均优于PP塑料所以引起了国内外众多学者的广泛关注。
本实验通过熔融共混的方法将nano-CaCO3填充到PP中，研究了nano-CaCO3用量对PP力学性能的影响及其在PP中的分散状况2、PP复合材料的注射成型制备过程⑴合模与开模。
合模是动模前移，快速闭合。
在与定模将要接触时，依靠合模系统的自动切换成低压，提供低的合模速度，低的合模压力，最后切换成高压将模具合紧。
开模是注射完毕后，动模在液压油缸的作用下首先开始低速后撤，而后快速后撤到最大开模位置的动作过程。
⑵注塑阶段。
模具闭合后，注塑机机身前移使喷嘴与模具贴合。
油压推动与油缸活塞杆连接的螺杆前进，将螺杆头部前面已塑化均匀的物料以规定的压力和速度注射入模腔，直到熔体充满模腔为止。
⑶保压阶段。
熔体充模完全后，螺杆施加一定的压力，保持一定的时间，是为了解决模腔内熔体因冷却收缩造成制品缺料时，能及时补塑，使制品饱满。
纳米碳酸钙的接枝改性及其填充聚氯乙烯复合材料的性能
纳米碳酸钙的接枝改性及其填充聚氯乙烯复合材料的性能张玲1*, 牛建华2，孙水升1（1.超细材料制备与应用教育部重点实验室，华东理工大学材料科学与工程学院，上海200237;（2.浙江华之杰塑料建材有限公司，浙江313200）摘要：利用表面原位接枝聚合在纳米碳酸钙颗粒表面引入聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）或聚丙烯酸丁酯（PBA）高分子链段，用共混法制备了nano- CaCO3/PVC 复合材料，研究了不同界面特性时CaCO3/PVC 复合材料的力学性能。
研究结果表明通过表面原位接枝聚合反应可以在纳米碳酸钙颗粒表面接枝PMMA和PBA；表面接枝聚合改性大大促进了纳米CaCO3粒子在PVC 基体中的分散行为，增加了复合材料的拉伸屈服强度以及与聚合物的界面粘接强度，但体系冲击强度有所下降。
关键词：聚氯乙烯，纳米碳酸钙，接枝聚合，性能中图分类号：TQ32 文献标识码：ADynamic Mechanical Properties and Interfacial Interaction of CaCO3Nanoparticle Reinfored PVC Composi tesZHANG Ling, NIU Jianhua, SUN Shuisheng(1.Key Laboratory of Ultrafine Materials of Ministry of Education, School of Materials Science and Engineering, East ChinaUniversity of Science and technology，Shanghai 200237，China;(2.Zhejiang Huazhijie Plastic Building Material Co., Ltd. Zhejiang 313200, China)Abstract:Based on the modification of CaCO3 nanoparticles with PMMA or PBA, CaCO3/PVC nanocomposites were prepared via a melt blending method, in order to improve the interfacial adhesion between the matrix and inorganic particle. The microstructure and mechanical properties of CaCO3 nanoparticle filled PVC composites were investigated by FTIR, TG, SEM, etc. PMMA and PBA had been proved to be grafted onto the surface of CaCO3 particles by TG and FTIR. It was found that PVC nanocomposites filled with CaCO3 nanoparticles which grafted by PMMA had higher tensile strength and lower impact strength, which compared with that of PVC composites filled by sodium stearate treated or untreated SiO2 nanoparticles.Keyword: poly (vinyl chloride), nano-CaCO3 particles, grafted polymerization, properties基金项目：国家高科技研究发展计划(2006AA03Z358)，国家自然科学基金(20706015, 50703009)，上海市科技启明星计划(06QA14013, 07QA14014)，上海市基础研究重大项目(07DJ14001)，教育部博士点基金(20070251022)，上海市重点实验室专项(07DZ22016, 06DZ22008)，上海市科委纳米专项(0752nm010, 0652nm034)*联系人：张玲，E-maill: zlingzi@0引言聚氯乙烯（PVC）复合材料由于其低廉的价格、丰富的来源和优越的性能广泛应用于管材、型材、皮革等领域，已成为仅次于聚乙烯（PE）第二大通用塑料。
PP／Nano-CaCO3／EPDM复合材料性能研究
冲击韧 性 ，而橡胶 类 聚合 物 是 改善 Ｐ Ｐ冲 击韧 性 的有 效材料 ，但 橡胶类 聚 合物 的添 加会 显 著 降低 Ｐ Ｐ材 料 的 刚性 。因此 ，近 年来 国 内外 众 多学 者 展 开 了 ｎ ａ ｎ ｏ — Ｃ ａ Ｃ Ｏ 与橡 胶 类 聚 合 物 协 同增 韧 增 强 Ｐ Ｐ的 研 究 工
塑 料 Ｔ 业
ＣＨＩ ＮＡ Ｐ ＬＡＳ ＴＩ ＣＳ Ｉ ＮＤＵＳ ＴＲＹ
第４ １ 卷第 ２期
２ ０ １ ３年 ２月
Ｐ Ｐ ／ Ｎ ａ ｎ ｏ ’ Ｃ ａ Ｃ Ｏ ３ ／ Ｅ Ｐ Ｄ Ｍ 复合材料性能研究 水
崔 文广 ，高岩磊 ，刘会茹 ，郧 海丽
（ 石家庄学 院化 Ｔ学 院 ，河北 石家庄 ０ ５ ０ ０ ３ ５ ） 摘要 ：采用熔融共 混法制 备 出了聚丙烯 （ Ｐ Ｐ） ／ 纳米 碳酸 钙 （ ｎ ａ ｎ ｏ — Ｃ ａ Ｃ Ｏ ） ／ 三元 乙丙 橡胶 （ Ｅ Ｐ Ｄ Ｍ）复 合材 料。 分别研究 了 ｎ ａ ｎ ｏ — Ｃ ａ Ｃ Ｏ 和Ｅ Ｐ Ｄ Ｍ 的加入量对复合材料 力学性能 的影 响。结果 表 明：随着 ｎ ａ ｎ ｏ — Ｃ ａ Ｃ Ｏ 用量 的增加 ，复 合材料的 冲击强度和拉伸强度均呈现 出先增加后降低的趋势 ，弯曲模量 呈增加趋势 ；随着 Ｅ Ｐ Ｄ Ｍ 用量的增 加 ，复合材 料 的冲击强度呈增加趋势 ，拉伸强度和弯 曲模量均呈下降趋势。 关键词 ：聚丙烯 ；纳米碳酸钙 ；三元乙丙橡胶 ；复合材料 ；性 能
ＤＯ Ｉ ：１ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ５— ５ ７ ７ ０ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ２ ． ０ １ ０
中图分类 号 ：Ｔ Ｑ ３ ２ ５ ． １ ４Байду номын сангаас
PVC行业中改行纳米碳酸钙的应用
PVC行业中改行纳米碳酸钙的应用摘要：PVC行业的发展伴随了我国的发展初期，PVC技术也随着我国科技和经济的快速发展而逐渐发展成熟，并趋向产能升级阶段，产能已经达到千万吨。
但是社会的发展和环保意识苏醒，PVC行业作为高污染行业，政府也针对出台多项政策，规范其生产流程，促进PVC行业的绿色、低碳、可持续发展。
纳米碳酸钙是一种无机填充物，也是PVC行业中最常见的填充剂，它对PVC制品的性能有很好的提升作用，纳米碳酸钙在PVC行业中的应用已经有广泛的研究和应用。
本文针对纳米碳酸钙的表面处理技术和纳米碳酸钙在PVC行业中的应用进行探究。
关键词：PVC；纳米碳酸钙；应用塑料的填充改性历史悠久，PVC制品生产加工中最常用的填充剂就是纳米碳酸钙，塑料制品中填充纳米碳酸钙目的有两个：第一个目的就是为了增加PVC制品的产量，同时降低PVC制品的生产成本，提升产品的经济效益；第二个目的就是为了提升PVC制品的性能，在PVC制品中添加纳米碳酸钙可以提高PVC制品的尺寸稳定性、刚度和耐热性等。
但是，纳米碳酸钙的表面处理技术和纳米碳酸钙与PVC的复合技术对PVC制品的性能有很大影响。
在实际应用过程中，要注意碳酸钙的填充量和表面活性，来达到改善PVC制品性能的目的。
1.纳米碳酸钙的表面处理技术纳米碳酸钙拥有多种纳米效应，其中就包括表面效应、体积效应和量子尺寸效应等，也是因为拥有多种纳米效应，所以在多种行业中都有广泛的应用，例如橡胶行业、塑料制品行业、造纸行业等。
但是在将无机纳米碳酸钙应用到PVC行业中就出现了问题，因为二者具有不相容性，在一段时间内，纳米碳酸钙很难应用到PVC行业中。
但是随着科技的进步，科研人员通过纳米碳酸钙的表面进行改性，来改善二者的相容性，促进了纳米碳酸钙在PVC行业的应用，提升了PVC制品的性能。
纳米碳酸钙的表面改性方法可以通过物理或者化学方法进行，物理方法就是让改性剂吸附在纳米碳酸钙表面，形成一层包膜；化学方法是让改性剂在纳米碳酸钙表面发生反应，形成包膜。
聚丙烯弹性体POE纳米碳酸钙共混复合材料研究
张垣 ,庄瑛 ,成志钢
(武汉理工大学材料学院 ,湖北 武汉 430070)
摘要 :采用无机填料高岭土和氢氧化铝粉改进不饱和聚酯树脂的固化收缩率 ,探讨两者对固化体系的收缩率 、
吸水率及力学性能的影响 。研究表明 ,高岭土经硅烷偶联剂处理后 ,可明显改善 FRP 型材的综合性能 。
关键词 :不饱和聚醋树脂 ;固化收缩率 ; FRP;高岭土
100 ∶12 ∶8 的复合材料 ,研究了共混复合方式对材料力学性能及形态结构的影响 。通过透射电镜( TEM) ,熔体流动速
率 (MFR) 及拉伸 、弯曲冲击强度的分析测试 ,结果表明 :各组分混合次序及 PP 受热过程的不同 ,复合材料的力学性
能 、加工流动性能存在明显的差异 ;纳米碳酸钙对聚丙烯 ( PP) 、乙烯辛烯共聚物 ( POE) 有一定的热稳定作用 ,与 POE
近年来 ,国内外对纳米碳酸钙粒子改性聚丙烯的基础理 论和应用进行了大量研究 [1 - 5 ]。但尚未见 PP/ 弹性体乙烯辛 烯共聚体 ( POE) / 纳米粒子三元复合工艺和混合次序对材料 结构与性能的影响的研究报道 。本文在 PP/ POE/ 纳米碳酸钙 共混复合材料结构与性能研究的基础上 ,进一步研究了 PP、 POE、纳米碳酸钙三者不同的共混复合方式对 PP/ POE/ 纳米 碳酸钙复合体系 (以下简称复合体系) 性能的影响 ,从而为这 类新材料工艺技术的开发和应用打下良好的基础 。
·40 · 新型建筑材料 2003. 5
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Chemical Building Materials 化学建材
纳米碳酸钙表面改性及其对聚丙烯 复合材料增韧的研究
注 : A 1 为改性剂吸收峰面积 ; A 2 为 nano2CaCO3 特征峰面积 。
3 # CaCO3 的改性剂吸收峰面积与其特征峰面 积的比值 ,远远大于 1 # CaCO3 和 2 # CaCO3 。而增 韧效果最好的 1 # CaCO3 ,其峰面积的比值最小 。这 说明 ,纳米碳酸钙粒子表面改性剂包覆量的多少 ,并 不是影响纳米碳酸钙对 PP + SBS 体系增韧效果的 决定因素 。 214 沉降体积
PP composite materials
2315 ℃
- 10 ℃
PP
101318
01725
PP/ SBS
451503
41578
PP/ SBS/ 1 # CaCO3 PP/ SBS/ 2 # CaCO3 PP/ SBS/ 3 # CaCO3
641787 301222 461469
第 29 卷 第 5 期 2002 年
北京化工大学学报 J OU RNAL OF B EIJ IN G UN IV ERSIT Y OF CHEM ICAL TECHNOLO GY
Vol. 29 , No. 5 2002
纳米碳酸钙表面改性及其对聚丙烯 复合材料增韧的研究
张 华1 陈建峰1 3 赵红英2 王国全2
根据相似相溶原理 ,如果粒子表面呈极性 ,那么 这种粒子在极性溶剂中就容易均匀 、稳定的存在 ,此 时它的沉降体积就大 (一定时间内) ;而粒子表面呈
非极性 ,这种粒子在非极性溶剂中的沉降体积就大 。 由图 4 、5 可以看到 ,在环己烷中 ,1 # CaCO3 可
以比较稳定的存在 ,而 3 # CaCO3 的沉降体积随着时 间的增加 ,快速下降 ;而在三氯甲烷中 ,3 # CaCO3 的 沉降体积最大 ,分散稳定性最好 。值得注意的是 ,溶 剂环己烷的分子是六边形对称结构 ,呈非极性 ,而三 氯甲烷的分子呈极性 。所以 ,由此可以推测 : (1) 由 钛酸酯偶联剂 A 改性的 1 # CaCO3 表面主要呈非极 性 ,而用硬脂酸改性的 3 # CaCO3 表面主要呈极性 ; (2) 由于聚丙烯分子是 α CH (CH3) CH2 ε 结构 ,呈非 极性 ,所以 1 # CaCO3 表面虽然包覆的改性剂量少 , 但其表面包覆的改性剂分子的结构与聚丙烯分子的 结构比较相似 ,所以能够均匀的分散在聚丙烯中 ,很 好地实现增韧的目的 。
PP_POE_纳米碳酸钙三元复合材料研究
研究与开发(14～16)PP/POE/纳米碳酸钙三元复合材料研究顾圆春,邱桂学(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:以乙烯-辛烯共聚物(POE)为增韧剂,以纳米CaC O3为增强剂,将传统弹性体增韧方法与新型纳米粒子增韧增强手段相结合,利用双螺杆挤出机,通过熔融共混工艺制备出了共聚聚丙烯(PP)/ POE/纳米CaC O3三元复合材料,研究了纳米CaC O3用量对复合材料的流动性和力学性能的影响,还利用扫描电子显微镜(SE M)对复合材料的断面形态进行了研究。
结果表明,最佳w(纳米CaC O3)为5%左右,用少量均聚聚丙烯(PPH)代替共聚聚丙烯可改善复合材料的流动性。
关键词:聚丙烯;乙烯-辛烯共聚物;纳米碳酸钙;增韧改性;复合材料中图分类号:T Q325.1+4 文献标识码:B 文章编号:1009-0045(2005)01-03 聚丙烯(PP)是综合性能优良且用途广泛的通用树脂,缺点是低温抗冲击韧性差且缺口敏感性大。
弹性体增韧改性虽然是改善PP性能不足最有效的途径,但基体材料的刚性和强度不可避免地会产生下降,弹性体加入量较大时下降幅度会很大[1]。
单纯采用纳米无机粒子增韧PP,材料的强度虽有保证,但增韧幅度有限[2]。
将弹性体增韧与无机纳米粒子增韧增强结合,形成聚丙烯/弹性体/无机纳米粒子多相复合体系,目前正逐渐成为研究的新热点[3-5]。
本工作选用乙烯-辛烯共聚物(POE)为弹性体组分,粒径小于100 nm的碳酸钙粒子为无机纳米增强增韧组分,合成出PP/POE/CaC O3三元复合材料,研究了纳米Ca2 C O3用量、其他聚合物等对复合材料性能的影响。
1 实验部分①1.1 原材料PP,丙烯-乙烯共聚物,MFR=1g/min,北京燕山石化公司生产;POE,商品牌号为EG8150,辛烯质量分数为39%,Du P ont∃D ow弹性体公司生产;PPH,E V A,大韩油化公司生产;纳米碳酸钙,粒径为30～50nm,山东盛大有限公司生产。
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。
219402617_纳米碳酸钙改性聚丙烯的性能与增韧机理
研究与开发CHINA SYNTHETIC RESIN AND PLASTICS合 成 树 脂 及 塑 料 ， 2023， 40（2）： 1DOI：10.19825/j.issn.1002-1396.2023.02.01*聚丙烯（PP ）是由丙烯单体聚合而成，全球PP 产能约1 亿t/a。
PP具有很好的综合性能，广泛应用于汽车工业、家用电器、电子、包装及建材家具等领域［1］；但是PP也存在一些明显的缺点（如韧性差、易老化、耐候性差、冲击强度低等），限制了其在部分领域的使用［2］。
为了克服这些不足，需要对PP进行改性，提高PP的抗冲击性能，进而生产高性能的PP。
最常用的PP改性方法是熔融共混改性，通常是在PP基体中加入其他无机或有机填料、其他品种的聚合物和一些具有特殊功能的添加剂，通过熔融共混改性PP，以提高PP性能［3］。
滑石粉、二氧化硅、碳酸钙、硫酸钙、玻璃纤维、高岭土、木粉、纤维素等是常见的PP改性填料，选择合适的填料及用量，能够使改性PP的热性能、力纳米碳酸钙改性聚丙烯的性能与增韧机理张翼清1，初立秋2，金 剑1，吴景深3，黄逸伦2*（1. 中国纺织科学研究院有限公司，北京 100025；2. 中石化（北京）化工研究院有限公司，北京 100013；3. 香港科技大学，香港 999077）摘 要： 为了应对聚丙烯（PP）普遍存在的韧性不足的缺点，研究了纳米碳酸钙（nano-CaCO 3）对PP力学性能、结晶行为和微观结构的影响，并探讨了nano-CaCO 3对PP的增韧机理。
结果表明：nano-CaCO 3对PP具有良好的增韧效果，当w （nano-CaCO 3）为35%时，复合材料的室温（23 ℃）冲击强度最大，为2.43 kJ/m 2，较纯PP提高了26.4%，但nano-CaCO 3含量较高时，复合材料的冲击强度急剧下降。
通过透射电子显微镜发现，高填充的纳米颗粒在PP基体中发生团聚，在应力作用下刚性填料与基体界面出现应力集中和剥离，破坏了原有纳米颗粒的增韧效果。