2018中國非金屬礦物粉體材料精細加工技術培訓将于9月18-20日在山東淄博召開！屆時為您系統講解礦物粉體超細、超純、分級、改性、複合、應用中的新技術、新工藝和新裝備！

PVC防水卷材具有低溫柔性好，斷裂伸長率高，拉伸強度高，防水效果好，耐老化，尺寸變化率小，施工簡單，環保，壽命長，成本低等優勢，在世界各地得到了廣泛推廣。目前，PVC防水卷材經過不斷地生産實踐，已經成為高分子防水卷材中技術較為成熟、應用更加廣泛的一類，且在歐洲、美洲、亞洲等區域具有良好的發展前景。

碳酸鈣作為一種無機填料，廣泛應用于塑料加工行業，由于其價格便宜，填充效果良好，因此，在PVC材料中加入碳酸鈣，不僅可以降低成本，還可以提高制品的尺寸穩定性，強度與表面光澤等。碳酸鈣的種類繁多，主要分為重質碳酸鈣，輕質碳酸鈣，活性碳酸鈣和納米碳酸鈣。選擇碳酸鈣改性PVC材料還需綜合考慮其他加工助劑的影響。

為了對比兩者對PVC防水卷材性能的影響，采用普通重鈣與輕鈣進行實驗。選擇增塑劑DOP為50份，改變碳酸鈣的份數，即份數為0，10，20，30，40，50份。

1

碳酸鈣對PVC防水卷材拉伸性能的影響

圖1、2分别是碳酸鈣加入量對PVC防水卷材拉伸強度與斷裂伸長率的影響。從圖1、2可以看出，随着碳酸鈣含量的增加，PVC防水卷材的拉伸強度和斷裂伸長率都呈下降趨勢。一方面是因為碳酸鈣分散在PVC粒子中，加大了PVC分子鍊的間距，削弱了分子間的作用力；另一方面是因為碳酸鈣為無機填料，當它與PVC樹脂共混時，分散并不均勻，相容性差，且随着碳酸鈣加入量的增加，分散變得更加困難，使粒子的團聚現象發生，導緻銀紋及裂紋的出現。同時還可以看出，在加入等同量的情況下，重鈣的拉伸強度和斷裂伸長率均大于輕鈣。這是由輕鈣與重鈣的結構所決定的。根據增強機理可知，粒徑越小，填料的比表面積越大，與聚合物的接觸面積就越大且結合力越大，增強作用就越好。其中重鈣是由機械方法制得，表面粗糙，粒徑較小，比表面積較大。輕鈣是由化學方法制得，表面光滑，粒徑較大，比表面積較小。所以，在填充量相同的情況下，與輕鈣相比，重鈣對PVC的拉伸性能更有效。

■－輕鈣;●－重鈣。

圖1碳酸鈣加入量對PVC防水卷材拉伸強度的影響

■－輕鈣;●－重鈣。

圖2碳酸鈣加入量對PVC防水卷材斷裂伸長率的影響

2

碳酸鈣對PVC防水卷材撕裂性能的影響

圖3為碳酸鈣加入量對PVC防水卷材撕裂強度的影響。随着輕鈣和重鈣含量的增加，撕裂強度均先減小後增大。這是因為碳酸鈣與PVC混合，使PVC分子間的相互作用力減小，抵抗外力的能力減弱，導緻撕裂強度減小。但随着碳酸鈣的增加，粒子出現團聚，存在的應力集中點能有效阻止缺口撕裂。從圖3中可以看出，在碳酸鈣加入量為30份時，撕裂強度達到最小值，分别為60.18和62.34N/mm，均滿足GB/T12592—2011對PVC防水卷材撕裂強度(≥50N/mm)的要求。當碳酸鈣加入量低于30份時，重鈣的撕裂強度大于輕鈣的撕裂強度；高于30份時，重鈣的撕裂強度小于輕鈣的撕裂強度。由于不同碳酸鈣的加入的同時會使PVC防水卷材的拉伸強度與斷裂伸長率降低，綜合考慮，優先使用20～30份的重鈣。

■－輕鈣;●－重鈣。

圖3碳酸鈣加入量對PVC防水卷材撕裂強度的影響

3

碳酸鈣對PVC 防水卷材加工性能的影響

圖4是碳酸鈣加入量對PVC防水卷材加工流變性能的影響結果。由圖4可知，輕鈣和重鈣都會使PVC的塑化轉矩和平衡轉矩呈現先減小後增大的趨勢，在添加量為20份時，塑化轉矩跟平衡轉矩達到最小值。這是因為加入少量碳酸鈣後，碳酸鈣顆粒會對PVC樹脂起到摩擦作用，促進了PVC樹脂的塑化，使其黏度減小，改善了加工性能；随着碳酸鈣加入量的增加，PVC顆粒與碳酸鈣顆粒的結合難度更大，從而影響了PVC的塑化，使其黏度增大，給加工帶來不便。同時可以看出，随着輕鈣的加入，塑化時間呈下降趨勢，塑化越來越容易，但是随着重鈣的加入，塑化時間先減小後增大，在30份時，塑化效率最高。

通過比較輕鈣與重鈣的塑化轉矩、平衡轉矩和塑化時間可以看出，添加相同份數重鈣的體系的轉矩和塑化時間均比輕鈣的體系大，說明重鈣對PVC防水卷材加工性能的影響較大。這是因為無機填料的粒徑越小，比表面積越大，吸附作用就越大，與PVC樹脂在塑化過程中産生的摩擦力就越大，塑化轉矩與平衡轉矩增大，塑化時間增加，加工流變性能差。而重鈣的粒徑小于輕鈣，所以填充重鈣的PVC防水卷材的加工性能相對較差。但是結合力學性能，還是優先采用重鈣作為PVC防水卷材的無機填料，且份數為20～30份比較合适。

(a)塑化轉矩;(b)平衡轉矩;(c)塑化時間。■－輕鈣;■－重鈣。

圖4碳酸鈣加入量對PVC防水卷材加工性能的影響

結論與思考

随着輕鈣與重鈣含量的增加，PVC防水卷材的拉伸強度和斷裂伸長率降低，使PVA具有高熱穩定性，熔融加工範圍拓寬了121℃，顯著改善了PVA的熔融加工性能。在碳酸鈣含量一定的情況下，GCC 填充體系的力學性能優于PCC 填充體系，但加工性能稍差。

從實驗結果可以看出，碳酸鈣在塑料行業中的添加量對産品的性能有明顯的影響，那麼在實際生産中，碳酸鈣在母料、專用料以及塑料産品中的添加量又該如何斟酌呢？國家建築材料工業技術情報研究所将于9月18-20日舉辦2018年中國非金屬礦物粉體材料加工技術培訓，屆時将為大家詳細講解塑料母料的制備工藝及配方。

2018年中國非金屬礦物粉體材料加工技術培訓

課程三：非金屬礦物粉體材料在塑料中的功能改性關鍵技術

非金屬礦物粉體己成為塑料填充、改性、增強的重要材料，聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯等約70%的制品添加無機礦物材料。本次培訓将針對以下幾點為大家講解非礦粉體材料在塑料中應用關鍵技術。

1、碳酸鈣、滑石、矽灰石、雲母等無機粉體在塑料中的應用。主要介紹制造塑料中應用的直接混入法和母料法，以及每種方法優缺點、适用的領域等。

2、常用塑料母料制備工藝及配方設計。包括碳酸鈣、滑石、矽灰石、雲母等母料加工工藝及裝備選擇、母料配方設計等。

3、化學助劑在無機粉體改性中的應用。化學助劑種類介紹，在不同無機粉體改性中改性劑選擇、多元複合使用、以及添加量和改性效果。

4、無機礦物功能改性粉體及功能改性母料應用及市場。

授課老師：徐同考 教授級高工（中國塑料加工工業協會改性塑料專委會）

徐同考教授1985年至今一直緻力于塑料填充改性生産加工、産品開發、應用研究，系統地研究開發了碳酸鈣、滑石粉、矽灰石、雲母等多種無機粉體在塑料中的應用工藝先進技術。特别是将無機粉體功能改性新技術、新設備、新材料及産品加工、生産、應用新技術無私奉獻給社會，推動了無機礦物材料與高分子聚合物交叉學科的有機聯姻，為實現民族工業科學發展作出了貢獻！

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!