碳酸钙提高了聚乙烯哪一些特性?

碳酸钙提高了聚乙烯哪一些特性?

碳酸钙（CaCO3）做为一种优质填料和白色颜料，有着白度高、生物相容性好、无毒无味等特点，广泛运用于橡胶、塑料、造纸、涂料、油墨、医药、化妆品等领域。改性后的CaCO3有较低成本、优良的热学特性，是塑料制造中优选无机填料。

（1）改性重质CaCO3

改性重质CaCO3粒子在体系中发挥了异相成核的作用，使材料结晶度提升，结晶速度增多，结晶时间压缩，晶粒细化，材料刚性提升，冲击强度提升。科研人员用酞酸酯活化重质碳酸钙对高密度聚乙烯薄膜完成改性实验研究，研究发现，在HDPE/POE/CaCO3体系里，当聚烯烃弹性体（POE）、重质碳酸钙的质量分数分别是10%和5%时，薄膜的单位落镖冲击强度相比较于纯HDPE提升95.6%，且拉伸强度不改变。但CaCO3用量过大，复合材料分散性降低，团聚引起的缺点增多，冲击强度降低。

（2）纳米CaCO3填料

纳米CaCO3颗粒的粒径较小，比表面积大，与基体的接触面大，不仅，能够在聚乙烯基体中作为应力集中点，当纳米CaCO3填充聚烯制品面临外力作用时，颗粒周围的剪切应力发生转移，可让与其连接的基体产生局部的屈服，吸收更多的能量，从而提高增韧材料。与此同时，会让聚合物受到外力冲击时产生的裂纹在扩散时受阻或钝化。但是当纳米CaCO3的添加超过一定量后，纳米颗粒因为较高的表面能，会出现团聚现象，颗粒的分散性下降，界面缺陷增多，使纳米CaCO3填充聚乙烯制品的韧性降低。少量纳米CaCO3加入高密度聚乙烯中，还能够充当成核剂的作用，推动聚乙烯的结晶，促使分子链排列紧密有序，分子间的作用提高，有益于拉伸强度增加；还能使聚乙烯的结晶性提升，耐热性增多，在很大程度上提升材料的维卡软化温度。不过，过多的纳米颗粒阻碍了分子链运动，会使得拉伸强度降低。

（3）研究现状

通过不同形貌碳酸钙（CaCO3）为填料，以低密度线型聚乙烯（LLDPE）和高密度聚乙烯（HDPE）为基体，使用双螺杆辅助二次混合注塑工艺制备LLDPE/HDPE/CaCO3复合材料。对于不同形貌CaCO3填料的吸油值、白度、活化度等进行表征，对LLDPE/HDPE/CaCO3复合材料的断面形貌和热力学特性展开分析。

结果显示：

（1）使用一次预混合和加工过程两次混合的方式，使CaCO3在树脂基体中分散更加均匀，制得的LLDPE/HDPE/CaCO3复合材料的热稳定性和力学性能效果更好。

（2）CaCO3的参与有效提升了LLDPE/HDPE/CaCO3复合材料的热分解温度，使其具备相应的热屏蔽性，LLDPE/HDPE树脂基体分解温度提升约20℃，提升了材料热稳定性。

（3）填充的五种不同形貌CaCO3，超细活性重钙和棒状活性轻钙显著提高LLDPE/HDPE复合材料的力学性能。超细活性重钙在LLDPE/HDPE基体中分散均匀，大小粒径互补，冲击强度是LLDPE/HDPE的4.15倍；棒状活性轻钙在树脂基体中分散均匀，弯曲强度是纯相LLDPE/HDPE复合材料的2倍。