PVC硬制品加工业对碳酸钙的需求很大。无论是管道型材还是板材，碳酸钙都是必不可少的填料。碳酸钙可以提高PVC制品的尺寸稳定性和刚性，纳米碳酸钙还可以提高PV C制品的韧性。但碳酸钙质量参差不齐对产品性能的不利影响不容忽视。因此，PVC硬制品生产企业选择优质碳酸钙非常重要。
通过对碳酸钙颗粒形貌的微观分析和宏观表征，分析了碳酸钙颗粒形貌对PVC硬质制品性能的影响，为碳酸钙的选择和检测提供了参考。作者研究的轻质碳酸钙的颗粒形态包括:①一级结构，即一级颗粒的形状和大小；②二级结构，即初级粒子团聚后聚集体的形状和大小。用沉降体积吸油量和扫描电镜(SEM)对碳酸钙的颗粒形貌进行了表征。用扫描电镜可以直接观察碳酸钙颗粒的形状和大小，主要用于科学研究；而沉降体积和吸油量可以间接代表颗粒形状。工业上广泛使用的沉降体积与颗粒大小成反比，而吸油量代表颗粒的团聚状态，主要与颗粒间隙有关。对于一些有沉降体积的典型批号，用SEM观察其形状和大小，分析沉降体积和吸油性能是否一致。
1个测试零件
1.1测试仪器
场发射扫描电子显微镜，浙江大学分析测试中心，SIRION100，美国费公司；张家港轻工机械厂SHR10高速搅拌机；双辊混炼试验机，宝轮精密检测仪器有限公司BL-6175；QLB-25 D/Q平板硫化机，无锡新锐橡塑机械厂；承德金剑测试仪器有限公司XLD-20电子拉力试验机..
1.2测试原材料
轻质碳酸钙，生产厂家A(苏州)、生产厂家B(常山)、生产厂家C(亚洲)、生产厂家D(湖州)、生产厂家E(河北)；聚氯乙烯，M-800，宜宾天元集团有限公司；复合铅盐稳定剂，德国小熊品牌。
1.3测试过程
颗粒形态的测试
按照GB/T19281-2003(碳酸钙的分析方法)对样品的沉降体积和吸油量进行测试，用95%乙醇溶液测试活性轻质碳酸钙的沉降体积。相应样品送浙江大学分析测试中心进行SEM测试。样品类型和主要性能见表1。
1.3.2样品机械性能的测试实验公式是。M:( PVC ):m(复合稳定剂:)m(碳酸钙)= 100: 5: 8，称取2kg PVC、相应的碳酸钙和稳定剂，在高速混合机中混合至120℃，冷却，开磨，压片，23℃恒温24小时，然后按GB/T104.02-2006保存。
2结果和讨论
2.1碳酸钙的形态研究
2.1.1比较沉降体积相近的四种活性轻质碳酸钙的颗粒形貌。
1号、2号、3号和4号的沉降体积为2.2-2.3mL/g，分别放大1250倍和10000倍时的SEM照片如图1和图2所示。
从图1可以看出，在相同的放大倍数下，2#和3#的粒径相对均匀，而1#和4#的粒径相对不均匀。从图2中可以清楚地看到碳酸钙颗粒的初级形态和聚集形态。初级颗粒呈纺锤形，长度小于3微米；m；聚集的颗粒是直径小于5 μm的不规则球形m .其中2#和3#的一次颗粒比较疏松，1#和4 #的一次颗粒比较致密，即一次颗粒之间的空隙小，吸油量低，与试验结果一致。2.1.2比较制造商E和其他制造商生产的活性轻质碳酸钙的颗粒形态。
厂家E的活性轻质碳酸钙放大1000倍后的S E M照片见图3。对比图2和图3，我们可以清楚地看到E厂生产的活性轻质碳酸钙与其他厂家生产的活性轻质碳酸钙的区别:前者的初级颗粒细长且呈规则的纺锤形，大小均匀，颗粒聚集疏松，空隙大，这是其吸油量和沉降体积高的根本原因。当与PVC混合时，具有这种结构的碳酸钙迅速分散。2.1.3比较沉降体积相同的三种轻质碳酸钙的颗粒形貌。
7号、8号、9号沉降体积均为3.0mL/g，放大1250倍和10000倍的SEM照片分别见图4和图5。
从图4和图5可以看出，在沉降体积相同的情况下，7 #和8 #颗粒的形状和大小比较均匀，颗粒的团聚比较松散；9#颗粒比较大，形态不规则，颗粒大小不均匀。粒径越大，沉降体积越小；不规则形状越大，沉降量越大。如果这两个因素相互抵消，9#的沉降量可以达到7#和8#的沉降量。
2.1.4比较来自同一制造商的不同沉降体积的轻质碳酸钙的颗粒形态。9 #和10#是厂家A的轻质碳酸钙，沉降体积分别为3.0mL/g和2.5 mL/g。图6和图7分别是放大1250倍和10000倍的SEM照片。从图6和图7可以看出，10号颗粒尺寸大且不均匀，混有一定量的重碳酸钙颗粒，这是其沉降量小的根本原因。
2.1.5比较同一厂家不同沉降体积的活性轻质碳酸钙的颗粒形态。3#和6#为B厂生产的活性轻质碳酸钙，沉降体积分别为2.2mL/g和1.7 ml/g。图9显示了分别放大1250倍和10000倍的SEM照片。从图8和图9可以看出，3号颗粒大小均匀，呈规则的球形，沉降体积大。6#颗粒较大，沉降体积较小。2.2轻质碳酸钙的沉降体积对试样力学性能的影响
轻质碳酸钙的沉降体积对样品机械性能的影响见表2、图10和图1。从图0可以看出，随着轻质碳酸钙沉降量的增加，PVC制品的屈服强度变化趋势不明显，但断裂强度明显增加。当制造商E和制造商C的沉降体积分别为3.1和2.9m L/ g时，它们对样品强度的影响相似。
由图11 可见, 随着沉降体积的增大, 断裂伸长率明显增大; 当沉降体积大于2.7mL/g 时, 断裂伸长率高于基准样, 表明对制品韧性有所提高。厂家E 的轻质碳酸钙沉降体积为3.1 m L / g, 增韧效果最好。从图11可以看出，随着沉降量的增加，断裂伸长率明显增加；当沉降体积大于2.7mL/g时，断裂伸长率高于参比样品，这表明产品的韧性得到改善。厂家E的轻质碳酸钙沉降体积为3.1 m L/g，增韧效果最好。
从表2、图l0和图11可以看出，当轻质碳酸钙的沉降体积大于2.7mL/g时，试样的综合力学性能较好。
3结论
(1)来自制造商E的碳酸钙的颗粒形态与来自其他制造商的碳酸钙有很大不同。厂家E的一次碳酸钙颗粒呈细长纺锤形，大小均匀，颗粒聚集松散，空隙大；颗粒呈规则的球形，大小均匀，结构规整，沉降体积和吸油量高。
(2)当A厂、B厂、C厂和D厂的碳酸钙沉降体积为2.2-2.3mL/g时，其初级颗粒呈纺锤形；厂家B和厂家C的碳酸钙颗粒比较疏松，空隙大，所以吸油量大；厂家A和厂家D的碳酸钙颗粒团聚紧密，团聚颗粒大小不均匀，吸油量小。
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