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碳酸钙在降解塑料中的应用
2022-03-21

碳酸钙是塑料工业中用量最大的无机填料之一。纳米碳酸钙粒子具有尺寸小,比表面面积大,表面原子处于高度活化状态的特点,与聚合物有很强的界面相互作用,可对聚合物进行增韧增强,使塑料为基体的塑料/纳米复合材料具有无机,有机和纳米材料的综合优点被广泛应用于塑料填充改性中。


经研究测试发现从碳酸钙的含量为0%开始到碳酸钙含量为50%,碳酸钙与PBAT的共混塑料的拉伸性能出现了先是增加后来下降的现象,而加入偶联剂KH560和增容剂ADR时,明显提高了碳酸钙含量在50%的PBAT与碳酸钙的共混塑料的拉伸性能,并且在偶联剂使用含量在2%,增溶剂含量在1%时,其共混塑料的拉伸性能达到峰值。


同样是以PBAT为基体材料,填料为碳酸钙含量50%时的共混制作出的复合材料,使用双层包覆技术制作出来的可完全生物降解的复合材科力学性能良好。使用双层包覆法加入0.5%KH560和0.5%钛酸酯102对碳酸钙进行表面改性。制备出的复合材料拉伸强度有所增加,相对于助剂不变的情况下对碳酸钙单层包覆法进行表面改性,制备出的复合材料的拉伸强度有不小的提升。


通过双螺杆挤出机将碳酸钙母粒与PBAT熔融共混制成均相材料。结果表明:随着碳酸钙含量的增加,PBAT的断裂伸长率、拉伸强度整体呈下降趋势,当碳酸钙母粒含量为40%时,PBAT断裂伸长率降低了59.68%,拉伸强度降低了56.19%;冲击强度随碳酸钙含量的增加呈现上升趋势,当碳酸钙母粒含量40%时,PBAT冲击强度升高了46.52%;碳酸钙含量的增加对PBAT的维卡软化温度影响不大;PBAT的密度随着碳酸钙含量的增加而增大,当碳酸钙母粒含量为40%时,密度为1.44g/cm3,升高了19%。


碳酸钙改性得到铝酸酯碳酸钙(Al-CaCO3),并研究其对PLA降解性能的影响。结果表明:Al-CaCO3可极大地提高PLA的降解性能。纯PLA在8d内仅降解约20%,而Al-CaCO3添加量在30%以上时,可在3d内使PLA完全降解,有利于材料的应用和家庭与工业堆肥。


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