本發(fā)明涉及復(fù)合材料，更準(zhǔn)確地說，涉及一種棒狀沉淀碳酸鈣改進(jìn)硬質(zhì)PVC型材性能的方法。
背景技術(shù)：
：硬質(zhì)PVC復(fù)合材料廣泛應(yīng)用于化工、建材等領(lǐng)域。這種材料存在易受熱分解，韌性較差等缺點(diǎn)。硬質(zhì)PVC的增韌改性一直是該領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。傳統(tǒng)的增韌方法是引入彈性體，但這可能會(huì)導(dǎo)致PVC復(fù)合材料強(qiáng)度嚴(yán)重下降，加工性能惡化。近年來，國內(nèi)外對(duì)采用無機(jī)剛性粒子增韌聚合物的研究相當(dāng)活躍。無機(jī)剛性粒子可以克服彈性體增韌帶來的多種弊端。目前硬質(zhì)PVC加工多采用重質(zhì)碳酸鈣（無規(guī)則形貌）和輕質(zhì)碳酸鈣（紡錘體）進(jìn)行填充改性，由于粒徑較大，幾乎不起增韌作用。硬質(zhì)PVC型材作為建筑材料中的結(jié)構(gòu)材料，抗沖擊性能尤為重要。為符合使用要求，必須改善其抗沖擊性能。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明目的在于提供一種改性善硬質(zhì)PVC型材抗沖擊能的方法，其特征在于以棒狀沉淀碳酸鈣填充硬質(zhì)PVC型材。本發(fā)明的發(fā)明目的是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種棒狀沉淀碳酸鈣改進(jìn)硬質(zhì)PVC型材性能的方法，主要以棒狀沉淀碳酸鈣填充PVC制得抗沖擊硬質(zhì)PVC型材，產(chǎn)品原材料及重量份數(shù)為：原料重量份數(shù)PVC-SG5100.0棒狀沉淀碳酸鈣5.0-60.0鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑4.0-12.0硬脂酸0.4-1.3PE蠟0.2-1.0鈦白粉0.5-1.2ACR-4011.0-5.5一種棒狀沉淀碳酸鈣改進(jìn)硬質(zhì)PVC型材性能的方法，包括以下步驟：（1）按配比稱量各種原料；（2）將步驟（1）稱量原料置于高速混合機(jī)中，高速攪拌至溫度為120-130℃，再經(jīng)低速攪拌機(jī)降溫至40-55℃，出料備用；（3）將步驟（2）所得混合料通過雙螺桿擠出成型，雙螺桿擠出機(jī)的擠出溫度為140-185℃，口模溫度為180-190℃。如上所述高速攪拌的轉(zhuǎn)速為1400r/min。如上所述低速攪拌的轉(zhuǎn)速為350r/min。如上所述原材料部分為市售產(chǎn)品：PVC-SG5為新疆天業(yè)集團(tuán)有限公司產(chǎn)品；硬脂酸為如皋市雙馬化工有限公司產(chǎn)品，硬脂酸為1801；PE蠟為泰國SQIH-110型；鈦白粉為浙江寧波新福鈦白粉有限公司產(chǎn)品；ACR-401為山東瑞豐高分子材料股份有限公司產(chǎn)品；鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑為金信化工（深圳）有限公司產(chǎn)品；棒狀沉淀碳酸鈣為自制棒狀沉淀碳酸鈣，對(duì)照例紡錘體沉淀碳酸鈣為廣西華納新材料科技有限公司產(chǎn)品。如上所述棒狀沉淀碳酸鈣的制備方法如下：將生石灰以1:3-5灰水質(zhì)量比在60℃下消化，得到的石灰漿經(jīng)100目標(biāo)準(zhǔn)篩過篩除渣，并調(diào)節(jié)石灰漿固含量為10-20%，溫度為50-70℃。將石灰漿送入碳化塔，按5-8m3/L流量向碳化塔通入二氧化碳濃度為15-30%的混合氣體進(jìn)行碳酸化反應(yīng)，至反應(yīng)體系pH為7.5時(shí)停止通氣，終止碳酸化反應(yīng)。將得到的懸浮液經(jīng)脫水、干燥后即得棒狀沉淀碳酸鈣。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果：1.本發(fā)明制備的硬PVC型材具有優(yōu)異的抗沖性能和拉伸強(qiáng)度，其中CaCO3與PVC混合比40/100時(shí)，缺口沖擊強(qiáng)度從6.3KJ/m2提高到9.5KJ/m2，拉伸強(qiáng)度從33.1MPa提高到39.7MPa，斷裂伸長率從6.7%提高到11.4%。2.本發(fā)明硬質(zhì)PVC型材具有更低的平衡扭矩和更高的擠出速率，加工流動(dòng)性較好。3.本發(fā)明用棒狀沉淀碳酸鈣填充份數(shù)高，CaCO3與PVC的最高混合比達(dá)60/100，大大降低硬質(zhì)PVC型材的生產(chǎn)成本。附圖說明圖1為本發(fā)明所用棒狀沉淀碳酸鈣的SEM照片；圖2為對(duì)照例1所用紡錘體沉淀碳酸鈣的SEM照片；圖3為實(shí)施例2與對(duì)照例1流變曲線；圖4為實(shí)施例2對(duì)照例1流變溫度曲線；圖5為棒狀沉淀碳酸鈣填充硬質(zhì)PVC的脆斷面SEM照片；圖6為對(duì)照例1紡錘體沉淀碳酸鈣填充硬質(zhì)PVC的脆斷面SEM照片；圖中標(biāo)識(shí)：圖3和圖4的曲線，為填充紡錘體沉淀碳酸鈣的曲線；為填充棒狀沉淀碳酸鈣的曲線。具體實(shí)施方式下面給出實(shí)施例以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的說明。以下實(shí)施例和對(duì)照例碳酸鈣的形貌及填充硬質(zhì)PVC產(chǎn)品主要的生產(chǎn)及檢驗(yàn)設(shè)備：脆斷面檢驗(yàn)是由德國卡爾蔡司公司SUPRA55Sapphire掃描電子顯微鏡，轉(zhuǎn)矩流變儀是哈爾濱哈普電氣技術(shù)有限公司RM-200C，雙螺桿擠出機(jī)是南京科亞化工成套裝備有限公司AK-36，注塑機(jī)是無錫海天機(jī)械有限公司PL-860，電子萬能試驗(yàn)機(jī)是深圳三思縱橫科技股份有限公司UTM6104，擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)是深圳三思縱橫科技股份有限公司ZBC1750。實(shí)施例1按配比稱量各種組分：PVC-SG5100.0份，比表面積6.76m2/g的棒狀沉淀碳酸鈣10.0份，鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑4.0份，硬脂酸0.5份，PE蠟0.5份，鈦白粉0.5份，ACR-4012.0份；經(jīng)轉(zhuǎn)速為1400r/min高速混合機(jī)混合，高速攪拌至溫度為120℃，再經(jīng)轉(zhuǎn)速為350r/min低速攪拌降溫至40℃，出料；通過雙螺桿擠出成型，雙螺桿擠出機(jī)的擠出溫度為145℃，口模溫度為180℃。實(shí)施例2按配比稱量各種組分：PVC-SG5100.0份，比表面積6.69m2/g的棒狀沉淀碳酸鈣40.0份，鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑4.5份，硬脂酸1.2份，PE蠟0.2份，鈦白粉1.2份，ACR-4011.5份；經(jīng)轉(zhuǎn)速為1400r/min高速混合機(jī)混合，高速攪拌至溫度為125℃，再經(jīng)轉(zhuǎn)速為350r/min低速攪拌降溫至40℃，出料；通過雙螺桿擠出成型，雙螺桿擠出機(jī)的擠出溫度為155℃，口模溫度為185℃。實(shí)施例3按配比稱量各種組分：PVC-SG5100.0份，比表面積6.82m2/g的棒狀沉淀碳酸鈣60.0份，鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑5.0份，硬脂酸0.9份，PE蠟0.8份，鈦白粉0.8份，ACR-4013.0份；經(jīng)轉(zhuǎn)速為1400r/min高速混合機(jī)混合，高速攪拌至溫度為125℃，再經(jīng)轉(zhuǎn)速為350r/min低速攪拌降溫至40℃，出料；通過雙螺桿擠出成型，雙螺桿擠出機(jī)的擠出溫度為160℃，口模溫度為190℃。對(duì)照例1按配比稱量各種組分：PVC-SG5100.0份，比表面積6.89m2/g的紡錘體沉淀碳酸鈣60.0份，鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑5.0份，硬脂酸0.9份，PE蠟0.8份，鈦白粉0.8份，ACR-4013.0份；經(jīng)轉(zhuǎn)速為1400r/min高速混合機(jī)混合，高速攪拌至溫度為125℃，再經(jīng)轉(zhuǎn)速為350r/min低速攪拌降溫至40℃，出料；通過雙螺桿擠出成型，雙螺桿擠出機(jī)的擠出溫度為155℃，口模溫度為185℃。本發(fā)明用棒狀沉淀碳酸鈣與對(duì)照例普通紡錘體沉淀碳酸鈣填充硬PVC型材產(chǎn)晶性能對(duì)比效果見表1。表1：棒狀沉淀碳酸鈣與紡錘體沉淀碳酸鈣填充硬PVC性能表實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3對(duì)照例1碳酸鈣填充量（重量份）1040.06040.0碳酸鈣比表面積（m2/g）6.766.696.826.89碳酸鈣吸油值(ml/100g)60545874塑化扭矩(N·m)17.119.520.227.0熔融時(shí)間（s）58828663平衡扭矩（N·m）12.614.515.117.3擠出速率（g/min）87.8265.1859.3652.65熔融溫度（℃）17.5178.2182.0176.6缺口沖擊強(qiáng)度（KJ/m2）16.89.58.16.3拉伸強(qiáng)度（MPa）41.939.736.033.1斷裂伸長率（%）15.111.410.66.7彎曲強(qiáng)度（MPa）68.369.867.566.0當(dāng)前第1頁1 2 3