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聚氯乙烯是一种价格低廉且性能优良的通用塑料,但由于韧性差,不易加工,需要进行增韧改性。纳米碳酸钙是一种常见的聚氯乙烯增韧剂,但是纳米碳酸钙粒子易团聚,与树脂基体相容性不好,需要表面改性处理。本文选用了两类改性剂分别对纳米碳酸钙表面进行改性,然后应用于PVC材料中,研究了改性后的纳米碳酸钙对PVC材料力学性能的影响,并进一步优化了PVC材料的加工配方。首先采用以十八胺、十二胺和辛胺为代表的脂肪族伯胺改性剂,分别对纳米CaCO3进行表面改性,制备了nano-CaCO3/PVC复合材料。结果表明,三种伯胺类改性剂都可以与纳米CaCO3表面结合,有效的阻止了纳米CaCO3的“团聚”,同时纳米粒子能够在PVC基体中均匀的分散;制备的三种PVC复合材料的缺口冲击强度都得到大幅度提高,当改性剂添加量为3%时,三种PVC复合材料的冲击强度最高,其中十八胺改性体系的冲击强度高达114 KJ/m2,比未改性的纳米碳酸钙体系提高了303.06%,比钛酸酯偶联剂改性体系提高了52%,而PVC复合材料的弯曲强度和拉伸强度相比未改性纳米碳酸钙的PVC复合材料变化不大,材料的加工流动性未能得到改善。其次,在第一步基础上,通过对三种伯胺类改性剂的分子结构进行设计,将十八胺、十二胺和辛胺分别与马来酸酐反应,制备出了三种含有酰胺基和羧基的改性剂,即MSA、MDA、MOA;然后对纳米碳酸钙进行表面改性,制备了nano-CaCO3/PVC复合材料。测试表明,三种改性剂均可以与纳米碳酸钙表面结合,抑制了纳米碳酸钙的团聚,使改性后的纳米粒子均匀的分散在PVC基体中;三种改性剂改性后的纳米碳酸钙都能够显著提高PVC复合材料的缺口冲击强度,在改性剂含量为3%时,三种PVC复合材料的冲击强度达到最大,其中MDA改性体系的冲击强度最高,达到96 KJ/m2,比未改性的碳酸钙的PVC材料提高了242.9%,比钛酸酯偶联剂改性体系提高了28%,材料的拉伸强度和弯曲强度相比未改性纳米碳酸钙的PVC复合材料变化不大,材料的塑性得到显著改善,加工性能明显好于伯胺类改性剂改性体系。最后,基于第二类改性改性相比第一类改性剂可以明显改善PVC材料的加工性能,选用MSA、MDA两种改性体系,根据实际生产需要,分别改变纳米碳酸钙和CPE的添加量,优化了生产配方。研究表明,当MSA、MDA的添加量为3%时,保持纳米碳酸钙的含量为10质量份,CPE的添加量可以控制在5-8质量份;保持CPE的含量为10质量份,纳米碳酸钙的添加量可以控制在10~15质量份。因此,可以通过增加纳米碳酸钙的添加量或降低CPE的含量来达到降低生产成本的目的。