基本信息
- 項目名稱：
- 改性針形納米碳酸鈣在PVC中的應(yīng)用研究
- 小類：
- 能源化工
- 大類：
- 自然科學類學術(shù)論文
- 簡介：
- 本課題采用自制原料針形納米碳酸鈣，通過篩選出適合的改性劑進行改性，并將改性針形納米碳酸鈣在PVC中的應(yīng)用效果與其它市售納米碳酸鈣進行對比，得到改性針形納米碳酸鈣在PVC中的應(yīng)用效果好；具有可觀的實用價值。
- 詳細介紹：
- 本課題先制備出直徑為30～40 nm,長徑比10～15 的針形納米碳酸鈣，再從市售改性劑中篩選出最優(yōu)改性劑，并找到在針形納米碳酸鈣中的最佳加入量，然后對針形納米碳酸鈣進行表面改性,將其填充到聚氯乙烯(PVC) 材料中，考察了改性針形納米碳酸鈣/ PVC 復合材料的力學性能。與填充未改性的針形納米碳酸鈣的PVC 相比, 添加5%改性針形碳酸鈣的聚氯乙烯材料的拉伸強度提高了10%，沖擊強度提高了7%，掃描電鏡照片(SEM) 顯示,改性納米碳酸鈣分散均勻，沖擊斷面和拉伸斷面均呈現(xiàn)明顯的韌性斷裂特征；與其它市售納米碳酸鈣相比，在PVC中的應(yīng)用效果要好。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 目的：由于納米碳酸鈣表面親水疏油的特性，直接應(yīng)用在pvc中的效果不好，應(yīng)對針形納米碳酸鈣進行表面改性，才能克服納米碳酸鈣在PVC應(yīng)用中的缺點。 基本思路：先自制針形納米碳酸鈣，用篩選出的改性劑進行改性，并考察了將不同量的合適的改性劑改性的納米碳酸鈣添加到PVC材料中的力學性能，然后用掃描電鏡觀察斷裂微觀形貌。最后將性能最好的改性納米碳酸鈣與其它市售納米碳酸鈣作對比，以確定本研究所達到的水平。
科學性、先進性及獨特之處
- 我們課題組研制出的針形納米碳酸鈣與其它納米碳酸鈣相比，成本低，產(chǎn)量大，值得廣泛推廣。將其進行表面改性后，添加到PVC復合材料中，在添加量相同的條件下，與添加其它市售納米碳酸鈣的PVC復合材料相比，力學性能更優(yōu)越。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義
- 本研究采用的原料針形納米碳酸鈣成本低于其它市售納米碳酸鈣，而本研究制備的改性針形納米碳酸鈣在PVC中的應(yīng)用效果好于其它市售納米碳酸鈣，因此，本研究具有可觀的實用價值，經(jīng)濟效益非常明顯。
學術(shù)論文摘要
- 本文先制備出直徑為30～40 nm,長徑比10～15 的針形納米碳酸鈣，再從市售改性劑中篩選出最優(yōu)改性劑，并找到在針形納米碳酸鈣中的最佳加入量，然后對針形納米碳酸鈣進行表面改性,將其填充到聚氯乙烯(PVC) 材料中，考察了改性針形納米碳酸鈣/ PVC 復合材料的力學性能。與填充未改性的針形納米碳酸鈣的PVC 相比, 添加5%改性針形碳酸鈣的聚氯乙烯材料的拉伸強度提高了10%，沖擊強度提高了7%，掃描電鏡照片(SEM) 顯示,改性納米碳酸鈣分散均勻，沖擊斷面和拉伸斷面均呈現(xiàn)明顯的韌性斷裂特征；與其它市售納米碳酸鈣相比，在PVC中的應(yīng)用效果要好。
獲獎情況
- 1. 胡永琪; 胡慶福; 劉洪杰; 劉潤靜; 焦其帥; 李津津. 針狀納米級碳酸鈣的工業(yè)生產(chǎn)與應(yīng)用.[J]. 無機鹽工業(yè), 2006, 25(3): 337-339. 2. 胡永琪；趙風云；王琰；王勇；焦其帥；陳建良. 針形納米碳酸鈣的表面改性及在PVC中的應(yīng)用[J].高分子材料科學與工程, 2008，（2）：124-127.
鑒定結(jié)果
- 本研究采用的原料針形納米碳酸鈣的生產(chǎn)技術(shù)為河北省科技廳立項課題，于2005年3月通過了省級技術(shù)鑒定。
參考文獻
- [1] 汪暉, 汪國云, 帥穎松等. 我國超微細粉體應(yīng)用市場分析. 化工進展, 1993, (9): 48～50. [2] 天津化工研究所編. 無機鹽工藝手冊(上冊). 北京: 化學工業(yè)出版社, 1996. 485～496. [3] 胡慶福, 胡曉波, 劉寶樹. 納米碳酸鈣制造及其應(yīng)用. 非金屬礦, 2000, 23(4): 24～26. [4] 樊蕾, 王治剛, 張松. 國內(nèi)外超細碳酸鈣生產(chǎn)技術(shù). 云南化工, 2000, 27(2): 33～34. [5]John K. Borchardt. PVC-calcium carbonate nanocomposites. Polymers, 2004, (11): 26. [6]Qing-Xin Zhang, Zhong-Zhen Yu, Xiao-Lin Xiea, etal. Crystallization and impact energy of polypropylene/CaCO3 nanocomposites with nonionic modifier. Polymer, 2004, (45): 5985~5994. [7] 胡永琪；趙風云；王琰；王勇；焦其帥；陳建良. 針形納米碳酸鈣的表面改性及在PVC中的應(yīng)用[J].高分子材料科學與工程, 2008，（2）：124-127 . [8] 胡永琪; 胡慶福; 劉洪杰; 劉潤靜; 焦其帥; 李津津. 針狀納米級碳酸鈣的工業(yè)生產(chǎn)與應(yīng)用.[J]. 無機鹽工業(yè), 2006, 25(3): 337-339. [9] 劉穎悟. 碳酸鈣的活化改性. 無機鹽工業(yè), 1990, (6): 34~36. [10]梁基照，王麗. PP/納米CaCO3復合材料的抗沖擊性能[J].合成樹脂及塑料，2005, (2): 63-65.
同類課題研究水平概述
- 本研究課題屬于化工產(chǎn)品（針形納米碳酸鈣）的應(yīng)用技術(shù)推廣，與國內(nèi)的其他現(xiàn)有已工業(yè)化的納米碳酸鈣相比，具有以下優(yōu)點： 1.本課題組開發(fā)的針形納米碳酸鈣的生產(chǎn)方法，使用普通輕質(zhì)碳酸鈣的設(shè)備，只需改變部分工藝參數(shù)即可生產(chǎn)，與其他現(xiàn)有已工業(yè)化的納米碳酸鈣相比，具有產(chǎn)量大，成本低的優(yōu)勢。 2.通過對針形納米碳酸鈣進行表面改性后，將其添加到在PVC中，PVC復合材料的力學性能均優(yōu)于相同條件下添加其它市售納米碳酸鈣PVC復合材料的力學性能。 從以上兩點可以看出，本研究采用的原料針形納米碳酸鈣成本低于其它市售納米碳酸鈣，而本研究制備的改性針形納米碳酸鈣在PVC中的應(yīng)用效果好于其它市售納米碳酸鈣，因此，本研究具有可觀的實用價值，經(jīng)濟效益非常明顯。
