碳酸钙在PVC制品中的作用

碳酸钙的用途很广，其中在PVC制品中也有非常广泛的应用，例如PVC管材管道、PVC树脂瓦、PVC门窗、PVC封边条，等等。

一、什么是PVC？

聚氯乙烯（Polyvinyl chloride)，英文简称PVC，是氯乙烯单体（VCM）在过氧化物、偶氮化合物等引发剂或在光、热作用下按自由基聚合反应机理聚合而成的聚合物。氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物统称之为氯乙烯树脂。

PVC为无定形结构的白色粉末，支化度较小，玻璃化温度77~90℃，170℃左右开始分解 [1] ，对光和热的稳定性差，在100℃以上或经长时间阳光曝晒，就会分解而产生氯化氢，并进一步自动催化分解，引起变色，物理机械性能也迅速下降，在实际应用中必须加入稳定剂以提高对热和光的稳定性。

工业生产的PVC分子量一般在5万～11万范围内，具有较大的多分散性，分子量随聚合温度的降低而增加，无固定熔点，80～85℃开始软化，130℃变为粘弹态，160～180℃开始转变为粘流态；有较好的机械性能，抗张强度60MPa左右，冲击强度5～10kJ/m2；有优异的介电性能。

PVC曾是世界上产量最大的通用塑料，应用非常广泛。在建筑材料、工业制品、日用品、地板革、地板砖、人造革、管材、电线电缆、包装膜、瓶、发泡材料、密封材料、纤维等方面均有广泛应用。

二、PVC用碳酸钙重要指标

1、吸油性

吸油值表示填充剂对树脂吸收量的一个指标。在实际应用中，碳酸钙用吸油值这个指标来预测它对树脂的需求量。吸油值增大，树脂的黏度上升，会改变塑料的流变性能。吸油值偏小的碳酸钙在树脂中的比吸油值大的用量可以增加。

2、颗粒大小及分布

对粉体颗粒粒径大小及分布的表述不一，在没有统一的命名方法之前，塑料行业习惯使用的是目数，即填料的颗粒度一般用通过相当目数的过筛率表示。粒度的大小与吸油值有一定关系，粒度小，比表面积大，吸油值也大，对给定使用量的物料体系粘度增大，所以，此时的加入量要偏少，如轻质钙。粒度分布宽，大小颗粒穿插嵌入，使碳酸钙粒子排列的比较紧密，这时只要最小量的树脂便可填满粒子间空隙。

3、比表面积

比表面积即单位质量的碳酸钙面积。它的大小对碳酸钙与树脂之间的亲和性、碳酸钙表面活化处理和成本都有直接的关系。

4、表面自由能

碳酸钙颗粒表面自由能的大小，关系到碳酸钙在树脂中分散的如何。比表面积不变时，表面自由能越大，颗粒之间越易于凝聚，影响分散效果。

5、密度

填料的密度与其颗粒的堆积状态有关，轻钙的体积大于重钙，所以轻钙的表观密度小于重钙，不是说轻钙就“轻”，重钙就“重”，因为这两种粉体颗粒大小相差不大。

三、碳酸钙在PVC制品中的作用

1、对力学性能的影响

由于碳酸钙的硬度大，填充碳酸钙会提高塑料制品的硬度和刚度，并使得塑料制品弹性模量显著提高。

2、对热性能的影响

由于碳酸钙的热稳定性好，可使制品的热膨胀系数、收缩率均有减轻或下降，同时也对制品的翘曲、弯曲度也有所降低，并随着碳酸钙用量的增加，制品的热变形温度也随之提高。

在多年应用中发现，活性碳酸钙的分散性、流动性补强效果均优于普通碳酸钙。活性碳酸钙在使用中的稳定性、制品内在的强度、韧性以及表面光洁度均好于普通碳酸钙，并有很大程度的提升，同时可以大大提升制品的物理机械性能。