活性超细重质碳酸钙在pvc塑料制品应用浅析
2020-12-18 17:42:38
重质碳酸钙是一种粉状无机填料，因其具有化学纯度高、惰性大、不易化学反应、热稳定性好、分散性好等一系列优越性能，而被多领域广泛应用，尤其在塑胶行业更受重视。
但随着塑料工业的发展，尤其是高聚物材料的广泛应用，普通细度的重钙已无法满足高档塑料制品功能补强的要求，而活性超细重质碳酸钙则解决了这一问题。
最大粒径（D97）在10μm以内的超细重钙经过表面改性后，其增量与功能都得到了改善，再应用于PVC制品中，可以有效降低PVC制品的生产成本，提高其耐热性、尺寸稳定性、抗冲击强度和加工性能。
而普通细度的活性重钙因粒度大，当其应用于PVC、PE、PS等塑料制品中时，会使制品表面粗糙，进而降低产品性能与质量。因此，市场上的中高档颜料制品，必定用微细或超细碳酸钙，才能避免或减缓制品品质下降。
为了使活性超细重质碳酸钙能够更广泛地应用于塑料、橡胶、涂料等多种行业，科研人员进行了细致的比较研究。通过大量实验证明，与活性轻钙填充PVC塑料制品的性能相比，活性超细重质碳酸钙在PVC制品中可起到增量填充和功能性补强的作用，且采用不同改性材料加工的活性重钙添加在PVC制品中，所起的作用也有差异。
其一，对于活性超细重钙（钛酸酯改性）填充体系，随着其用量的增加，复合材料的冲击强度逐渐增大，在其用量为12%时达最大值。此后，复合材料的冲击强度随碳酸钙用量的增加而下降。而对于活性轻钙填充体系，随其用量的增加，复合材料的冲击强度基本呈下降趋势。这说明：活性轻钙仅起着填充或降低成本的作用，而超细活性重钙则能有效地提高制品的抗冲击强度。
其二，偶联剂改性的超细重钙的填充效果要优于硬酯酸改性的超细重钙，也优于活性轻钙的填充效果。而偶联剂品种对填充效果的影响则不明显，这是由于硬酯酸对超细重钙的表面处理仅能起到改善碳酸钙在高聚物中的分散性，而偶联剂则与碳酸钙表面的羟基作用形成化学键，在碳酸钙表面覆盖一层偶联剂单分子膜，并且在另一端与PVC高分子聚合物发生化学交联或物理缠绕，使碳酸钙与PVC能很好地结合，制品具有很好的弹性和抗冲击性能。
其三，以偶联剂改性的活性超细重钙在软PVC制品中的填充效果，明显优于硬酯酸改性的活性轻钙，制品的拉伸强度、直角撕裂强度和断裂伸长率均提高10%以上。
综上，活性超细重钙填充于PVC软硬制品中的效果，因其具有刚性粒子增韧的作用，增量和提高制品性能的效果要明显优于活性轻钙。经偶联剂表面处理的超细重钙应用于PVC异型材等制品中时，能实现增量填充和补强的作用，填充量达到15份时，制品物理力学性能仍符合国标要求，且部分性能高于用8份活性轻钙填充的制品的性能。
（来源：中国石油化工网）