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在查阅大量国内外有关纳米复合技术增韧增强聚氯乙烯(PVC)文献资料的基础上,本文对纳米复合技术增韧增强PVC的作用机理和研究现状进行了总结,提出了用PVC微粉和纳米CaCO3/PVC母料对PVC进行增韧增强改性的设想。 本文首先采用自制的成核剂对PVC进行处理,提高了PVC的结晶度。用气流磨对结晶PVC进行粉碎,制备了纳米晶PVC,研究了在高速气流作用下PVC的破碎降解、颗粒形态和微晶结构变化,研究了纳米晶PVC对PVC的增塑作用。通过SEM、TEM、FTIR和DSC测试表明:气流粉碎制得的PVC微粉中具有不规则纳米晶体;气流粉碎破坏了PVC的晶体结构,使纳米晶PVC的熔点从210℃下降到128℃;纳米晶PVC使体系塑化时间、平衡转距的降低、最大转距升高,具有自增塑作用。 本文通过混炼、压片等工艺,制备了纳米晶PVC/PVC材料、纳米晶PVC/PVC/轻质CaCO3复合材料和纳米晶PVC/PVC/纳米CaCO3复合材料,研究了纳米晶PVC、纳米CaCO3和轻质CaCO3含量对复合材料性能的影响。研究结果显示:在纳米晶PVC/PVC材料中,拉伸强度从纯PVC的43 MPa提高到纯纳米晶的61.3 MPa,冲击强度从纯PVC的47 kJ/m2提高到纯纳米晶PVC的70.3 kJ/m2,表明纳米晶PVC具有增韧增强作用;在纳米晶PVC/PVC/CaCO3复合材料中,纳米CaCO3在基体中均匀分散,拉伸强度从纯PVC的43 MPa提高到76.4 MPa,冲击强度从纯PVC的47 kJ/m2提高到100.9kJ/m2,具有明显的增韧增强作用。轻质CaCO3没有明显的增韧增强作用,仅起到降低成本的作用;SEM照片显示纳米晶PVC促进了基体中细小串珠状晶区的形成,表明纳米晶PVC具有成核作用,可以提高体系的力学性能。 将纳米晶PVC与纳米CaCO3母料应用于PVC型材生产中,研究了纳米晶PVC和纳米CaCO3对体系性能的影响。研究结果显示:纳米晶PVC可以替代加工助剂ACR改善型材的塑化性能,降低成本;同时使用纳米晶PVC和纳米CaCO3,可以大幅度提高型材的耐热性和力学性能。