超细碳酸钙及其改性在聚氯乙烯中的应用研究
发布时间: 2017-03-29 14:40:42 阅读次数:149

超细碳酸钙及其改性在聚氯乙烯中的应用研究

                   赵喊生1,易登峰1  刘尚才2

        (石家庄市三兴钙业有限公司 江苏爱特恩高分子材料有限公司)


摘要:碳酸钙产品朝着超细化、功能化发展是这个行业持续性发展的根本。经过我们对石家庄三兴钙业有限公司生产的不同细度及改性碳酸钙产品在PVC制品中应用研究,碳酸钙产品细度的提升与改性均能促进PVC制品加工与力学性能的提高。


关键词:碳酸钙;超细化;功能化;加工、力学性能;聚氯乙烯



众所周知,碳酸钙由于资源广、白度高和价格低等特点,在塑料工业中应用非常广泛,已成为我国塑料制品中主要的粉体填料。

近年来,随着塑料工业的快速发展,对碳酸钙的需求量不断地增加,同时对碳酸钙产品的品质和功能提出了更高的要求。为此,国内众多专家在碳酸钙超细化、功能化方面的研究十分活跃。

 石家庄三兴钙业有限公司针对塑料行业发展的需求,相关专业技术人员在碳酸钙超细化、功能化方面投入了大量精力进行研究,并取得了一些可喜的成果。本文着重报道我们在PVC制品中所进行的应用性能研究及其成果。

1. 实验部分

1.1主要试验原料及设备

PVC树脂:S-1000齐鲁石化产;复合铅盐稳定剂、加工助剂

PA920A)、改性剂(WY-55)江苏爱特恩公司产;CPE-135A、硬脂酸钙、硬脂酸和PE蜡  均市售;普通轻质碳酸钙、超细轻质碳酸钙  石家庄三兴钙业有限公司产。

高速混合机(5L),张家港; 开炼机(120),无锡;平板硫化机 , 扬州;电子万能试验机,扬州;电子简支梁冲击试验机,承德。

哈普转矩流变仪(RM-200A),哈尔滨。

1.2试验方法

1.2.1将PVC树脂,复合铅盐稳定剂、CPE、加工助剂、碳酸

钙、改性剂、润滑剂等按照一定的配方比例进行准确称样,编成三个编号; 

1.2.2在高速混合机中分别加热混合至120度放料,冷却待

用;同时在哈普转矩流变仪上分别进行流变性能测试;

1.2.3称取一定量高速预混料,在开炼机上185度开炼6min

下片;接着在平板硫化机上185度下压制成片,然后裁切成力学性能测试所需的标准样条;

1.2.4在电子万能试验机上进行样各标准样条拉伸强度、断

裂伸长率性能测试;在电子简支梁冲击试验机进行各标准样条常温冲击和低温冲击性能测试;

2.结果与讨论

2.1  PVC试验配方

根据碳酸钙超细化、功能化研究方向为原则,我们对现有碳酸钙生产工艺及操作参数进行了相关的调整,由现有的普通轻质碳酸钙平均粒度在3--5um的产品,生产出超细轻质碳酸钙平均粒度12um的产品。同时采用一种性价比优良的改性剂WY-55对超细碳酸钙进行改性。

结合目前PVC制品生产厂家的实际配方,我们制定了三种PVC标准样条试验配方(见表一),分别进行加工性能和力学性能的对比测试。

2.2材料加工塑化性能

将三种PVC预混好的的粉料在哈普转矩流变仪(RM-200A)分

别进行加工流变测试,测试数据见表二。

根据以上测试数据,并对转矩流变仪取出的PVC试块的外观观

察,综合判断配方3#的综合性能最好,配方2#次之,配方1#较差。

 

2.3材料力学性能

将三种配方PVC裁切好的标准样条在电子万能试验机上进行拉

伸强度、断裂伸长率性能测试;在电子简支梁冲击试验机进行常温冲击和低温冲击测试;测试数据见表三。

根据以上拉伸强度、冲击强度的测试数据,综合判断配方3#的性能最好,配方2#次之,配方1#较差。

3.结论

目前,碳酸钙产品朝着超细化、功能化发展是这个行业持续性发展的根本。碳酸钙细度的提升经过我们应用研究是有利于PVC制品的性能的提高,这个结果也经过了PVC制品使用厂家的验证。但是我们也要慎重考虑细度过小的碳酸钙产品在生产过程中可能形成团聚现象,对在PVC制品中应用产生不利影响,所以我们必须要进行碳酸钙工艺的创新改进,同时必须进行碳酸钙产品的同步改性。如何选择性价比优良的改性剂的研究工作还需要我们投入更大更多的精力持续深入地研究,最终让PVC制品客户获得价廉物美的功能性碳酸钙产品。


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