陸偉鋒

摘? 要：PVC是一種價格較低且應用性能良好的工程塑料，但是由于其通常具備著韌性較差與不容易加工的特點，在實際的應用之前通常需要先對其進行增韌改性，而納米CaCO_3就是一種常見的PVC增韌劑?；诖耍疚闹饕图{米CaCO_3的表面改性展開分析，并闡述納米CaCO_3在PVC中的應用。

關鍵詞：納米CaCO_3;表面改性;PVC

引言：

由于納米CaCO_3通常存在著粒子易團聚的特點，導致其通常很難與樹脂進行充分的相容，在將其作為PVC增韌改性劑時，往往需要先對其表面進行改性處理。當前，應用的較為廣泛的納米CaCO_3表面改性方法主要有：偶聯劑改性法、有機酸改性法、無機物改性法、以及聚合物改性法。

1.納米CaCO_3的表面改性

1.1偶聯劑改性法

由于偶聯劑改性法在實際的改性過程中通常具備著操作流程簡單且改性效果較好的特點，當前已經成為了納米CaCO_3改性方法中應用的最為普遍的方法。運用偶聯劑改性法對納米CaCO_3的表面進行改性處理，主要是通過偶聯劑分子當中的基團與納米CaCO_3的表面產生化學反應，并在反應的作用下形成化學鍵合。與此同時，偶聯劑分子還可以與納米CaCO_3表面的有機高分子產生反應，進而使納米CaCO_3可以充分的與PVC進行相容，解決納米CaCO_3與PVC相容性不足的問題。當前，應用的較為廣泛的偶聯劑主要有鈦酸酯偶聯劑、復合偶聯劑、以及鋁酸酯偶聯劑。通過實驗可以發(fā)現，應用鈦酸酯偶聯劑對納米CaCO_3的表面進行改性處理，主要是通過偶聯劑中的親水基因與納米CaCO_3的表面產生化學反應，實現對納米CaCO_3的表面改性目的，且如果在應用的過程中加大偶聯劑的用量，納米CaCO_3的實際沉積體積就會隨著偶聯劑用量的加大而不斷降低。其中，應用鈦酸酯偶聯劑對納米CaCO_3的表面進行改性處理時，改性劑的最佳用量通常為3%。應用鋁酸酯偶聯劑對納米CaCO_3的表面進行改性處理時，改性的時間通常為一小時左右，改性的最佳溫度通常為85℃，改性劑的最佳用量通常為3%。

1.2有機酸改性法

有機酸改性法作為納米CaCO_3表面改性方法中重要的改性方式，在實際的納米CaCO_3表面改性過程中，通常是通過其含有的羧基與納米CaCO_3表面的Ca發(fā)生反應，進而實現對納米CaCO_3的表面改性，增強納米CaCO_3的表面與PVC的相容性。當前，應用的較為廣泛的有機酸改性劑主要是硬脂酸。其在實際的應用過程中，通常具備著價格較低、改性效果較好、以及經過改性處理后的納米CaCO_3活化度較高的特點。通過實驗可以發(fā)現，應用硬脂酸對納米CaCO_3的表面進行改性處理時，硬脂酸的最佳用量通常為2.5%，改性所需要的時間通常為50min，改性時的溫度通常應控制在85℃。且應用硬脂酸對納米CaCO_3進行表面改性處理，可以在很大程度上降低納米CaCO_3的沉積體積、吸油值、以及實際粘度比，進而大幅度促進納米CaCO_3與PVC的充分相容。

1.3無機物改性法

無機物改性法主要就是應用磷脂酸類改性劑對納米CaCO_3的表面進行改性處理。其在實際的改性過程中，通常是利用磷脂酸與納米CaCO_3的表面發(fā)生化學反應，并在反應的作用下形成磷酸鈣鹽，沉積在納米CaCO_3的表面，使納米CaCO_3的表面可以由從前的親水性逐漸轉換為親油性，并大幅度加強納米CaCO_3表面與PVC的相容性，進而有效完善復合材料的各項力學性能、加工性能、以及其在應用過程中的阻燃性能。通過試驗可以發(fā)現，應用無機物改性法對納米CaCO_3的表面進行改性處理時，最佳的改性劑濃度通常為1mol/L，最佳的反應溫度通常為30-35℃，其改性反應時間通常為六個小時左右。且經過表面改性處理后，納米CaCO_3表面的納米粒子與沒有經過改性處理之前相比，與液體石蠟的粘度在很大程度上降低了，其表面的實際吸水率與吸油率也在改性之后發(fā)生了明顯的降低，其表面納米粒子分散性也得到了很好的改善。

1.4聚合物改性法

聚合物改性法是近年來應用的較為廣泛的納米CaCO_3表面改性方法。當前，其主要可以分為聚合物包覆改性法與原位聚合包覆改性法。其中，聚合物包覆改性法通常是采用將指定聚合物溶解在事先準備好的溶劑中，之后再在調配完成的溶劑中加入納米CaCO_3，使溶劑中的聚合物在化學特性的作用下漸漸吸附在納米CaCO_3的表面，進而在納米CaCO_3的表面形成一層包膜，實現對納米CaCO_3表面的改性目的。原位聚合改性法在實際的納米CaCO_3表面改性過程中，通常是利用化學特性將指定的單體吸附到納米CaCO_3的表面，進而在納米CaCO_3的表面發(fā)生預期的驟變反應，形成一層緊密的包膜，實現對納米CaCO_3的表面改性處理。聚合物改性法在實際的納米CaCO_3表面改性過程中，通常是運用物理吸附以及化學鍵合的途徑在納米CaCO_3的表面形成一層薄膜，以有效阻礙納米CaCO_3表面粒子的團聚，改善納米CaCO_3表面的分散性，使納米CaCO_3表面可以與PVC實現充分的相容。通過實驗可以發(fā)現，與沒有經過改性處理的納米CaCO_3相比，經過聚合物改性法進行改性處理之后的納米CaCO_3的表面不僅分散性得到了很大程度上的改善，其與PVC界面的實際相容性以及其復合材料的沖擊強度都得到了顯著的加強。

2.納米CaCO_3在PVC中的應用

由于納米CaCO_3通常具備著極為優(yōu)異的表面效應，量子尺寸效應、以及相關的小尺寸效應，導致其在實際的PVC應用過程中，與常規(guī)的填料相比通常具備著極為顯著的透明性、分散性、以及應用效果好的應用優(yōu)勢，成為了當前應用的最為普遍的PVC增韌劑。同時，應用納米CaCO_3作為PVC的增韌劑，通常還具備著取材方便、應用無污染，且應用價格低廉的特點。此外，經過長期的應用與實踐可以發(fā)現，應用納米CaCO_3作為PVC的增韌劑不僅可以有效實現對PVC制品尺寸的準確控制，還可以在很大程度上提高PVC制品的耐熱性以及加工性能。

結束語：

綜上所述，應充分明確納米CaCO_3的表面特征，并結合實際的改性特點與改性需求，合理運用偶聯劑改性法、有機酸改性法、無機物改性法、以及聚合物改性法對納米CaCO_3的表面進行改性處理，以有效改善納米CaCO_3表面的分散性，促進納米CaCO_3在PVC中的廣泛應用。

參考文獻

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