聚合物碳酸钙复合材料研究进展.pdf

/ 2012

聚合物/碳酸钙复合材料研究进展
1 ,2 * , 3
( 1. 北京玻钢院复合材料有限公司,北京 102101; 2. 宁波职业技术学校,宁波 3158 00;
3. 中科院宁波材料技术与工程研究所,宁波 315201 )
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中图分类号: TB 332 文献标识码: A
1 前言了实验研究以提高碳酸钙颗粒与聚合物基体的相容
碳酸钙是一种通用填料,价格低廉,来源丰富, 性及其分散性,大致可以分为两大类: 一类是对碳酸
无毒,无刺激性,色泽好等,已经被广泛应用于橡胶, 钙表面进行氧化,化学处理,气相沉积或者涂层等表
[3]
塑料,汽车,家电,造纸,印刷等各个行业通用塑料面改性,另一类是对聚合物基体进行化学改性
聚合物如聚丙烯由于模量低,抗冲击性差,低温或高 碳酸钙表面改性
应变率下脆性大等缺点限制了其应用后来,人们表面涂覆改性剂是碳酸钙表面改性最常用的方
发现在塑料中加入碳酸钙颗粒可以提高聚合物的刚法之一已报道过的碳酸钙表面改性剂主要包括脂
[1 ,4 12] [13,14]
性,尺寸稳定性和耐热性能等,但是同时也降低了材肪酸/硬脂酸及其衍生物,硅烷,钛酸
[1 ,14 17] [18] [17]
料的部分力学性能近年来随着表面改性技术的提酯等偶联剂,胺基酸,锆酸酯,硼酸
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高和纳米技术的飞速发展,碳酸钙用于填充聚合物酯[ ],磷酸酯[ ],壬基酚聚氧乙烯醚[],以及新型
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不仅起到增强作用,而且可以对聚合物进行增韧[1] 改性剂稀土化合物如镧等[ , ]
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碳酸钙填料对复合材料性能的影响通常取决于颗粒 Premphet 和 H ora nont[ ]研究了硬脂酸改性碳酸
大小和形状,颗粒在基体中的分散性,表面处理,填钙颗粒( 平均粒径 m ) 对三元体系聚丙烯复合
料的填充量以及基体的性能等诸多学者对聚合材料的结构和性能的影响,发现碳酸钙改性对颗粒
物/碳酸钙复合材料进行了大量的研究,大部分研究的分布和填料-基体的界面粘结性能没有影响,但是
工作主要集中在表面改性和聚合物的增韧机理,力对聚丙烯-晶型的形成有诱导作用Zuiderduin 和
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学性能,结晶行为,流变性等本文综述了聚合物/ W estzaa n[]研究了硬脂酸改性碳酸钙颗粒( 平均粒
碳酸钙复合材料在碳酸钙改性,聚合物改性和结晶径 m ) 对聚丙烯复合材料性能的影响,
行为等方面的主要研究进展发现硬脂酸涂层可以提高碳酸钙颗粒在聚丙烯基体
2 碳酸钙和聚合物改性中的分散性Zha ng 等[4]采用脂肪酸改性纳米碳酸
和大多数无机填料一样,碳酸钙颗粒表面自由钙颗粒( 平均粒径 44nm ) 对聚丙烯进行增韧,实验表
能高,有亲水性较强的羟基,与一些非极性的低表面明纳米碳酸钙颗粒在聚丙烯基体中分散性较差,但
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自由能的聚合物如聚丙烯等相容性较差[]大量研是带有端羟基和长链烷基的壬基酚聚氧乙烯醚改性
究表明未改性的碳酸钙很难提高复合材料的力学性剂的加入显著提高了碳酸钙颗粒在基体中的分散
能,