编号：CYYJ04871
篇名： 矿化碳酸钙晶型对高添加PVC复合材料力学与热学性能的影响
作者： 余豪1；钟山1；唐思扬1；李红娇1；鲁峰1；梁斌1,2
关键词： 磷石膏; 纳米CaCO3; 文石; PVC; 力学性能;
机构：1.四川大学化学工程学院2.四川大学新能源与低碳技术研究所
摘要： 针对大宗固废磷石膏矿化制备的CaCO3产品在聚合物体系中的应用潜力，以通过调控矿化工艺合成并经疏水改性的纳米方解石与文石型CaCO3为填料，以聚氯乙烯（PVC）为基体，制备了一系列CaCO3/PVC复合材料。重点考察了CaCO3晶型与添加量对复合材料力学性能及热稳定性的影响。结果表明：当填料添加量达40 phr（parts per hundred parts of resin，即每百份树脂中的质量份数）时，相比于纯PVC基体（拉伸强度17.1 MPa，断裂伸长率488%），方解石体系的拉伸强度降至15.9 MPa；而文石体系凭借高长径比优势，拉伸强度维持在17.6 MPa，断裂伸长率升至531%。该力学指标不仅与市售商业纳米CaCO3（17.8 MPa，518%）综合效能相当，且远超电缆料国标（GB/T 8815-2008）安全阈值（拉伸强度10.0～12.5 MPa，断裂伸长率≥150%）。热分析结果表明文石体系的起始热分解温度较纯树脂有所提高，延缓了PVC热降解过程。定向调控合成的矿化文石型CaCO3可突破聚合物高填充引发的力学劣化瓶颈，为工业固废磷石膏的高值化、规模化利用及塑料体系的降本增效提供技术支撑。