东莞市奥诺化工有限公司                                    

 



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奥诺碳酸钙表面改性剂改性后碳酸钙在PVC涂层织物中的应用分析

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文章附图

奥诺碳酸钙表面改性剂处理后的改性碳酸钙在聚氯乙烯(PVC)产业用涂层织物中的应用情况。研究结果表明,这种改性碳酸钙能够改善聚氯乙烯糊树脂配混料体系的相容性,在与普通重钙同等使用量的情况下,能够获得比较低的粘度,增强与聚酯基布的粘合作用,可以减少粘接剂的用量,同时能够改善涂层材料的手感,在增加40%使用量的情况下,对材料的加工性能、物理机械性能,热焊接性能没有不利的影响。

1.
实验部分
1. 1
主要原料与设备
聚氯乙烯糊树脂           P440        
DOP                  
工业一级      
稳定剂                   优级                    
阻燃剂(Sb2O3)              
800
目重钙(CaCO3)          
填料改性剂             JL-G01            
万能材料试验机      INSTRON4466          

粘度仪                NDJ-1    

1. 2  
实验过程
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试验工艺流程
制浆浆料
基布底涂背涂烘干面涂塑化冷却

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填料表面处理方法及测试  
800目重质碳酸钙烘干至水份0.5%以下,加入高速混合机中,按2.0 %W)添加奥诺碳酸钙表面改性剂,升温至100,搅拌10min出料,制成改性碳酸钙备用。同时取少量样品置清水中与普通重质碳酸钙进行疏水性对比实验。
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产品试验配方见表一
表一    产品试验配方
化工料 A B C
P440 100 100 100
DOP 75 75 75
环保型稳定剂 2.5 2.5 2.5
填料 800目重钙30 改性碳酸钙30 改性碳酸钙42
紫外线吸收剂 0.3 0.3 0.3
阻燃剂Sb2O3 5 5 5
颜料(每100质量份) B   1 1 1
1171   1.5 1.5 1.5
碳黑 0.5 0.5 0.5  


1. 2. 4
产品粘度对比实验见表二

表二     产品粘度对比
粘度:CPS A B C
即时值 3300 3000 3500
经时20小时值 9000 9800 12000


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产品涂膜试验
ABC料分别制成厚度0.2mm左右的涂膜,比较膜的手感,拉伸情况,断裂伸长率。
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产品性能测试
产品已经应用在工业生产装置上。取线密度为1000D1100dtex),编织密度为8×8(指经纬向在1cm长度范围内的纱线根数)的涤纶机织布为基布,在150摄氏度烘箱中进行基布定型, ABC料分别涂层,在160200烘箱中二涂二烘,厚度控制在0.4㎜左右,制得ABC三块试样,在万能材料试验机上测试其强度,测验试报告如表三。



表三   产品强度测定

测试项目试样指标
 
A B C

断裂强度
N/5cm 径向 2804 2810 2812  
            ≥2500
纬向 2503 2520 2513

撕裂强度
(N)
径向 325 321 330  
≥300
纬向 321 336 303
剥离强度(N) 85 98 98.7 ≥80
 
     
从产品粘度对比实验可以看出,使用改性碳酸钙在与普通重钙同等使用量的情况下,体系粘度下降10%,这说明有机性质表面的改性碳酸钙吸油值低,能增加体系中游离增塑剂的含量,相对可以节省增塑剂的使用量。特别是经过20小时的放置后,体系粘度相对增加,说明改性碳酸钙表面包覆的改性剂与树脂体系发生很好的交联聚合,首先是改性粉体被浸润,液态树脂对改性粉体良好的浸润产生物理吸附,然后是的化学键将有机体和粉体通过改性剂的非极性基团深入到基体内部形成化学链,从而形成界面缓冲层。通过表面改性使粉体填料与基体树脂之间形成的良好界面结合,可以有效的提高复合材料的机械力学性能。

 疏水性对比实验表明,普通碳酸钙放入清水中以后,很快沉入水底,而改性碳酸钙则浮在水面上。这是因为改性剂已经将无机性质的碳酸钙表面改变成有机性质的表面。所以,改性碳酸钙与PVC配混料体系相容性好,并且在PVC配混料中有很好的分散性,不团聚。

     
测试结果可以看出,使用改性碳酸钙能够获得较大的剥离强度。这是因为,表面改性的碳酸钙粒子,其有机性质的表面增强了与聚酯基布的结合力。而且在增加40%使用量的情况下,并不影响涂层布的断裂强度和撕裂强度,特别是剥离强度从原来的85N提高到98N以上,提高率到达16%以上。制品的综合性能指标全部符合标准要求,在试验过程中,也没有发现改性碳酸钙与整个配混料体系中的各种助剂和颜料有对抗效应。

 由此可见,改性碳酸钙作填料,制得的薄膜手感好,柔软,拉伸性能突出,说明改性碳酸钙与有机物体系能够充分融合,有很好的分散性和相容性。经奥诺表面改性剂处理后的碳酸钙,填充在有机高聚物中,可使高模量碳酸钙和低模量有机高聚物的界面区间能进行适当的应力转移,使界面具有可塑性,可以防止粉末和基材界面剥离及局部应力集中而发生龟裂,又使碳酸钙填料有机化,即使增大填充量,仍可以较好地均匀分散,从而改善制品的综合性能,特别是抗张强度、冲击强度、柔韧性和挠曲程度等.