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2 結(jié) 果 與 討 論 2. 1 碳酸鈣改性前后微觀形態(tài)比較 在電子顯微鏡下，對普通碳酸鈣及改性碳酸鈣進(jìn)行顆粒微觀形態(tài)比較，結(jié)果圖1 碳酸鈣改性前后電鏡照片對比 從圖1可以清楚地看出，普通碳酸鈣粒子分布范圍廣，多以聚集態(tài)的形式存在，而改性碳酸鈣粒子經(jīng)表面改性處理，表面能低，不團(tuán)聚，達(dá)到均勻分散，多以原生粒子狀態(tài)存在，其中部分是以納米粒子狀態(tài)存在（粒徑小于100nm ），因而它能在PVC樹脂中達(dá)到較好分散，起到增韌補(bǔ)強(qiáng)作用。 2. 2 碳酸鈣改性前后流變性能比較 我們將普通碳酸鈣和改性碳酸鈣分別按配方混料，室溫放置8hr后在PLE331型轉(zhuǎn)矩流變儀進(jìn)行流變實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如表1 表1 流變實(shí)驗(yàn)結(jié)果* 名 稱 最大扭矩/N.m 平衡扭矩/ N.m 塑化時(shí)間/S 熔融溫度/℃ 普通CaCO3 37.4 25.0 150 187 改性CaCO3 34.3 24.1 120 186 *配方：PVC 100份 復(fù)合穩(wěn)定劑 5份 KM355P 6 份 普通CaCO3 或改性CaCO3 15份 　　從表1可以看出，加入改性碳酸鈣與普通碳酸鈣相比，扭矩降低，塑化時(shí)間明顯縮短，熔融溫度下降，塑化速度變快，說明改性碳酸鈣與PVC體系相容性好，有利于加工，可提高擠出速度，使制品外觀光滑細(xì)膩。這是由于改性碳酸鈣表面化學(xué)鍵合的改性劑與PVC樹脂具有良好相容性，表現(xiàn)出強(qiáng)的內(nèi)潤滑作用，從而削弱了PVC分子間的作用力，使得體系流變性能改變。同時(shí)也說明在同等條件下，改性碳酸鈣可以增加填充量，也能達(dá)到良好的加工性能。 2. 3 PVC試片測試結(jié)果比較 我們將普通碳酸鈣與改性碳酸鈣分別制取硬質(zhì)、軟質(zhì)試片，在INSTRON4466型萬能材料試驗(yàn)機(jī)上測試，結(jié)果見表2、表3 表2 硬質(zhì)PVC試片測試結(jié)果比較* 名 稱 屈服強(qiáng)度/Mpa 斷裂強(qiáng)度/Mpa 斷裂伸長率/% 楊氏模量/Mpa 普通CaCO3 50.835 21.364 46.569 2666.59 改性CaCO3 51.952 42.456 103.360 2740.27 * 配方：PVC 100份 復(fù)合穩(wěn)定劑 5份 DOP 5份 普通CaCO3或改性CaCO3 20份 表3 軟質(zhì)PVC試片測試結(jié)果比較* 名 稱 屈服強(qiáng)度/Mpa 斷裂強(qiáng)度/Mpa 斷裂伸長率/% 楊氏模量/Mpa 普通CaCO3 7.09 6.91 48.7 75.7 改性CaCO3 7.11 6.92 109.1 60.7 * 配方：PVC 100份 復(fù)合穩(wěn)定劑 5份 DOP 50份 普通CaCO3或改性CaCO3 120份 從表2、表3可以看出，在同樣添加量的情況下，無論P(yáng)VC硬、軟質(zhì)制品，使用改性碳酸鈣，試片的力學(xué)性能都明顯優(yōu)于普通碳酸鈣，特別是試片的斷裂伸長率提高一倍多，而且物料易塑化，不粘輥，表面亮度高，加工性能優(yōu)良。這是由于普通碳酸鈣表面極性強(qiáng)，表面能高，在PVC樹脂中易于團(tuán)聚，不易分散，從而影響制品加工性，并破壞制品的力學(xué)性能。而改性碳酸鈣表面已有機(jī)化改性，表面能顯著降低，不易團(tuán)聚，基本上是以原生粒子狀態(tài)分散到PVC樹脂中，并通過有機(jī)改性劑的分子橋架作用，在界面上產(chǎn)生強(qiáng)的粘合作用，而其中部分以納米狀態(tài)分散的剛性粒子滲透到PVC樹脂三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中。依據(jù)非彈性體增韌改性觀點(diǎn)， 剛性納米級碳酸鈣粒子表面缺陷少，非配對原子多，與PVC樹脂結(jié)合牢固，在受到外力作用時(shí)，引起基體樹脂銀紋化吸收能量，發(fā)生脆-韌轉(zhuǎn)變[6]，從而避免局部應(yīng)力集中產(chǎn)生裂紋化，使復(fù)合材料達(dá)到增韌補(bǔ)強(qiáng)效果，具有較好的力學(xué)性能。 3 結(jié) 論 （1） 經(jīng)JL-G01型改性劑(Modifier) 改性的碳酸鈣與普通碳酸鈣相比，顆粒以原生粒子狀態(tài)均勻分布，不團(tuán)聚，與PVC樹脂具有極好的相容性與分散性，能夠增加填充量，同時(shí)達(dá)到增韌補(bǔ)強(qiáng)效果。 （2） 改性碳酸鈣賦予PVC加工體系優(yōu)良的流變性能，縮短塑化時(shí)間，加快熔融，促進(jìn)塑化，從而提高加工效率，并使制品具有優(yōu)良的表面性能。 （3） 改性碳酸鈣填充于硬質(zhì)、軟質(zhì)PVC制品中，與普通碳酸鈣相比，不僅易塑化，不粘輥，加工性能優(yōu)良，而且制品的斷裂強(qiáng)度及斷裂伸率明顯提高，具有較好的物理機(jī)械性能。（作者： 汪忠清　鎮(zhèn)紅云　陸金貴 ）