纳米CaCO_3的表面改性及其在软PVC中的应用
1.2合成办法将装有回流冷凝管、温度计、滴液漏斗、搅拌器的四口反馈烧瓶置于水浴中,反馈瓶内预先装入一定量的POCb.减压下将缩合剂由滴液漏斗渐渐滴加至反馈瓶中,坚持反馈温度在15°C以下,再参与定量的脂肪醇,并迟缓升温停止反馈。
反馈完毕后,产物经洗绦,真空脱水枯燥后即得废品。产品为白色或浅黄色膏状体易溶于水,是一种特殊构造的多磷酸酯。
1.3纳米CaC3的外表改性将CaC3投入水中,搅拌均匀。将计量好的ADDP用水稀释,在适当温度下加到碳酸钙的悬浮液中,搅拌至反馈完全,取出烘干,160目过筛。
1.4测试办法D0P糊粘度:将碳酸钙与D0P按质量比1:2混合搅匀,用旋转式粘度计测得D0P糊粘度。
入料筒,加热5min,在一定负荷下挤出,每30s切割一次,所得粒子称重取均匀值。
2结果与讨论2.1螯合基团的影响将三种不同ADDP,按亲水性螯合基团个数从少到多依次编为ADDP―用量/%得吸油量大幅度下降且下降幅度与ADDP的构造和用量有关。其中,以ADDP表2DOP糊粘度用量从表2可知,ADDP改性使得DOP糊粘度从未改性的2500mPa、降到300mPa、左右,即便是少量的ADDP也使得粒度下降到400mPa°s左右。这充分阐明改性后纳米CaC3与DOP介质的润湿性能大为进步,减弱了粒子间的汇集倾向,从而减少纳米CaC3颗粒在流场中的运动阻力,使粘度降低。同样,ADDP―3优于ADDP表3PVC溶融指数g/1min用量PVC的共混体系在熔融指数上均有大幅度进步,三种ADDP的差异不大。这标明ADDP使得共混体系的加工性能大为改善。这是由于外表改性使得改性后的纳米CaC3降低了外表能,外表由亲水性变为亲油性,改善了CaC3与PVC间的界面,减少了DOP的用量,也有利于加工性能得到改善。
综上可知,ADDP―3的使用成效最好。这就阐明,外表改性剂分子亲水性螯合基团越多,与CaC3外表联合越好,外表改性成效也就越好。
2.2疏水性碳链长度的影响将三种疏水性碳链长度不同的ADDP,按疏水基团碳链数从少到多依次编为ADDP从可知,这三种ADDP外表改性的CaC3,其吸油量较未改性CaC3有大幅度下降,随着ADDP用量的增加,吸油量呈下降趋势。其中以ADDP―5改性CaC3的吸油量下降最为明显。
从可知,三种ADDP改性使得DOP糊粘度从未改性的2500mPa°s降到600mPa°s以下。随着ADDP用量增加,粘度降低的幅度增大。同表4 PVC熔融指数用量/从表4可知,经三种ADDP改性的CaCO3与PVC的共混体系在熔融指数上均有大幅度进步。但是,三种ADDP之间的差异并不明显。
从、、表4综合可知,碳链长度对改性后CaC3的性质有很大的影响。ADDP定程度时,将使得ADDP的水溶性大为减弱。这样,在水溶液中对纳米CaC3停止湿法改性时,水溶性差的ADDP改性成效并不理想。因此,ADDP―6的应用成效反而比ADDP―5差一些。
此外,影响CaC3与PVC共混体系加工性能的因素非常复杂,吸油量、改性剂疏水链与PVC的联合、CaC3与PVC的共混方式等都有影响。因此,熔融指数是受诸多因素影响的一个综合指标。
3结论外表改性剂ADDP应用于纳米CaC3的外表改性,扭转了其外表性能,亲水性减弱,疏水性加强,改善了DOP对其外表的润湿性能。经ADDP改性后的CaC3与PVC树脂的相容性大为改善。此外,外表改性剂亲水螯合基团越多,与CaC3外表螯合越好,外表改性成效也就越好;外表改性剂疏水基团对外表改性成效影响较大,疏水基团疏水性要适中。4主要