中国粉体网讯 聚氯乙烯（PVC）是人们日常生活中应用最广、用量最大的热塑性树脂之一，它具有许多优点，如优异的阻燃性、绝缘性、耐腐蚀性、价格低廉等，广泛应用于建材、型材、电线等方面。
但在加工过程中脆性较大，必须进行抗冲、增韧等一系列的改性后才可使用，产品应用成本相应增加。在PVC改性过程中加入适量的碳酸钙，制品的韧性、刚性、强度、耐热性等指标能得到明显改善，同时PVC材料生产成本大幅降低。
碳酸钙
1、碳酸钙种类的选择 碳酸钙在PVC制品中能起到一种骨架作用，对制品尺寸的稳定性有很大作用，还能提高制品的硬度，并提高制品的表面光泽和表面平整性。
重质碳酸钙：湿法重钙的粒径细、粒度分布窄、吸油值低、比表面积大、产品稳定，被广泛应用于PVC制品中。以PVC压延膜为例，湿法重钙对其遮盖力、耐热性、拉伸强度有明显补强作用，能与轻钙、纳米钙相互替代。此外，有研究表明，在活性超细重钙（钛酸酯改性）填充体系中，随着碳酸钙用量的增加，PVC复合材料的冲击强度逐渐增大，在用量为12%时达最大值。
轻质碳酸钙：硬质聚氯乙烯制品加工过程中对轻质碳酸钙的需求量非常大，不论是PVC～U异型材还是管材，轻质碳酸钙都是必不可少的填充剂。加入轻质碳酸钙可以增加体积，降低成本，同时还可以提高硬质PVC制品的尺寸稳定性、硬度和刚性，改善塑料的加工性能。
纳米碳酸钙：将纳米活性碳酸钙应用于PVC管材生产，管材的拉伸屈服强度、断裂伸长率、纵向回缩率等指标均有所提升。据赵福平等实验研究，包覆改性钙粉和纳米碳酸钙填充聚氯乙烯材料，对拉伸强度提升较大，分别为17%和19%；包覆改性碳酸钙无缺口冲击强度相较未填充钙粉时提升4倍。
2碳酸钙改性PVC材料
碳酸钙特别是轻质碳酸钙和纳米碳酸钙粒径小、表面积大、亲水性强、容易二次团聚，应用在PVC材料中需要进行疏水改性。其中，偶联剂在碳酸钙与PVC表面形成特殊的“分子桥”，改善碳酸钙与PVC之间的界面黏接，进而提高制品的拉伸强度、伸长率、永久变形率，改善制品加工流动性。常用的偶联剂有钛酸酯、铝酸酯及有机硅烷类等。
重质碳酸钙主要对PVC有填充增容作用，其和PVC相容性较差，对力学性能影响大，推荐使用在PVC压延合成革之发泡层中或对力学性能不做要求的应用场景中。对力学性能要求高的应用场景，采用轻质碳酸钙、纳米碳酸钙为好；为减少碳酸钙二次团聚，提高在PVC配方中的分散性能和相容性，宜选择经过表面改性处理的轻质碳酸钙或纳米碳酸钙。
3投料顺序研究
碳酸钙的投料顺序在PVC加工过程中至关重要，目的是尽可能地将碳酸钙粉体均匀分散在PVC体系中，减少二次团聚。在高速搅拌机中依次加入PVC粉、碳酸钙、稳定剂，低速搅拌均匀后转高速搅拌至温度升至40~60℃，边高速搅拌边加入增塑剂等液体。继续搅拌至100~120℃，混合物呈可流动性沙子状为佳，再放入密炼机进行捏合并压延成膜。
以上投料过程中，如先加增塑剂再加碳酸钙，则碳酸钙在大量的增塑剂浸润下，易发生团聚，且和配方组合中的其他物料难以完全混合均匀。
结语
目前，PVC材料用碳酸钙的“标准化”受到行业重视，今年广东省工业塑料协会开始制定一些细分PVC材料用钙粉的协会标准，以期为钙粉在PVC材料中充分发挥作用，让企业更加科学的生产和应用专用型，功能型填料。
参考文献
黎华强，等：碳酸钙在聚氯乙烯压延成型工艺中的应用，广东天安新材料股份有限公司
李进，等：聚氯乙烯改性用碳酸钙的制备及应用，新疆天业（集团）有限公司
粉体网等
来源：中粉碳酸钙
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