碳酸鈣填充改性塑料的方法

目前，塑料制品應用于我們生活的方方面面，如建材、交通運輸、汽車制造等等。但在塑料制品使用的過程中，制品的韌性和強度往往并不能很好地結合起來?？梢哉f，塑料增韌增強是高分子材料應用要解決的重要問題。

從材料學角度分析，塑料應用中的高比強度、高比模量、高韌性、耐磨損等均與塑料韌性和強度有關。塑料強度和韌性是結構材料中兩個特別重要但又相互矛盾的力學性能。

1、溶膠凝膠法   

在高化學活性的硅氧烷金屬化合物等前驅體體系中進行，前驅體發(fā)生水解反應和縮合反應形成穩(wěn)定且均勻的透明凝膠體系，同時形成CaCO3粒子，且粒子高度分散在凝膠體系中。隨著時間的推移，凝膠體系逐漸失去流動性，再對凝膠進行干燥或燒結處理，得到納米結構復合材料。該法使CaCO3在有機基體中高度分散，充分發(fā)揮納米材料的性能優(yōu)勢，所制備復合材料的各項性能優(yōu)良。但該法由于在干燥過程產生收縮應力，導致很難獲得大批量產品，無法進行工業(yè)化生產。

2、原位聚合法

按一定比例將CaCO3均勻混入塑料單體中，在塑料單體發(fā)生聚合反應制備高分子塑料時，由于CaCO3粒子與塑料單體發(fā)生物理或化學反應，使CaCO3能夠有效附著在塑料單體表面，并隨著單體的縮聚過程均勻的分散在塑料基體中。利用該法制備復合材料，反應條件溫和，可在不改變無機納米粒子自身特性的情況下具有優(yōu)異的成型效果。但目前使用技術還不成熟，未能大范圍使用。

3、共混法   

利用物理共混的方式，用乳液共混、熔融共混和機械共混的形式，將CaCO3粒子混入已經縮聚成型的塑料基體中。共混法具有過程簡單可控，設備簡單，碳酸鈣和塑料基體的制備可分步進行，互不干擾，可批量生產等優(yōu)勢，也是目前塑料改性最為常見的方法之一。不過，共混過程中碳酸鈣如何均勻分散在塑料基體中也是個長久課題。

另外，在共混過程中添加特殊結構的無機礦物，形成材料結構上的良性調整也有助于韌性增加。例如，碳酸鈣、硅灰石、水鎂石、海泡等礦物都可能產生特殊結構，如球狀、片狀、纖維狀、網狀、層狀、多孔等結構。