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纳米CaCO3改性PVC(polyvinyl chloride,聚氯乙烯)树脂能改善其力学性能,近年来成为研究的热点。但目前常用的纳米CaCO3粒子表面改性技术和制备工艺难以实现纳米CaCO3在PVC中的良好分散,达不到理想的改性效果。 本课题为了解决纳米CaCO3在PVC中的分散问题,对纳米CaCO3粒子进行了湿法处理,采用双螺杆挤出法制备出具有良好性能的PVC-纳米CaCO3复合材料;对复合材料的力学性能和加工性能进行了测试;利用TEM(Transmission Electron Microscope,透射电子显微镜)观察了纳米CaCO3粒子在PVC基体中的分散情况;讨论了纳米CaCO3的表面处理方法、纳米CaCO3的含量、复合材料的制备工艺以及各种助剂对复合材料各项性能的影响。 研究结果表明:用湿法工艺对纳米CaCO3粒子进行表面处理,增大了粒子的比表面积、降低了粒子表面能,粒子在PVC基体中形成纳米级分散,从而提高PVC-纳米CaCO3复合材料的力学性能。采用双螺杆挤出工艺制备复合材料比单螺杆挤出更有利于纳米CaCO3在PVC基体中的分散和提高复合材料性能。纳米CaCO3在软质PVC-纳米CaCO3复合材料中的最佳含量为纳米CaCO3:PVC=15:100;纳米CaCO3在硬质PVC-纳米CaCO3复合材料中的最佳含量为CaCO3:PVC=5:100。选择适当含量的加工助剂,纳米CaCO3在PVC基体中的分散更好,复合材料的各项性能更佳。 在PVC-纳米CaCO3复合材料体系中,加入的纳米CaCO3粒子和其他助剂粒子之间会形成一种滚动状态,从而使复合材料的加工性能得到改善。 纳米CaCO3粒子在PVC基体中的良好分散,可以使PVC分子链在受力过程中形成的锐角钝化,从而避免应力集中、弥补缺陷,起到增韧增强PVC的作用。