PVC增塑糊是PVC樹脂在增塑劑中形成的糊狀分散體系。為降低PVC增塑糊的成本，人們通常在其中添加大量碳酸鈣。研究發(fā)現(xiàn)，加入碳酸鈣可以增加增塑糊的黏度，并且隨其含量的增加，增塑糊的黏度增大，同時發(fā)現(xiàn)，碳酸鈣的顆粒形貌對增塑糊黏度影響較大，但對碳酸鈣增加增塑糊黏度及穩(wěn)定性的機理還缺少系統(tǒng)闡述，因此，系統(tǒng)研究碳酸鈣對增塑糊黏度的影響及原理將有助于更加深入地了解填料對PVC增塑糊性能的影響，同時，可為配制廉價穩(wěn)定的PVC增塑糊提供參考。本文系統(tǒng)研究了碳酸鈣粒徑、用量及形貌對環(huán)保PVC增塑糊黏度及穩(wěn)定性的影響，并探討其作用原理。
性能測試與結(jié)構(gòu)表征
PVC增塑糊黏度穩(wěn)定性的測定：將增塑糊分別存放數(shù)天，每天測定各增塑糊的黏度，測量條件為(25±0.5)℃的水浴鍋中恒溫1 h；
PVC增塑糊初始黏度的測定：將配制好的PVC增塑糊存放一定時間后，利用正弦波振動式黏度計在(25±0.5)℃的水浴鍋中恒溫1 h，測定其黏度；碳酸鈣形貌結(jié)構(gòu)的表征:用干凈的毛筆將不同樣品分別蘸灑在貼有雙面膠帶的樣品臺上，用吸耳球輕輕吹掉浮粒，然后于離子濺射儀中鍍金200 s；然后用SEM對其進行不同視場、不同放大倍數(shù)的觀察分析。
碳酸鈣粒徑對PVC增塑糊黏度及穩(wěn)定性的影響
1.由可知，用38μm碳酸鈣配制的增塑糊初始黏度(放置時間為0時的黏度)最低，用4.5μm碳酸鈣配制的增塑糊初始黏度最高，且隨放置時間的延長，尤其是放置時間大于4 d以后，增塑糊的黏度迅速上升，說明其黏度穩(wěn)定性差。這是因為碳酸鈣的粒徑越小，顆粒的比表面積越大，與增塑劑的接觸面積越多，吸收增塑劑的量也越多，使體系中可自由流動的增塑劑的含量相對減少，故增塑糊的初始黏度也越大[3-5]。因此，碳酸鈣粒徑對增塑糊黏度的影響很大，可根據(jù)實際需要通過選擇合適粒徑的碳酸鈣來調(diào)控增塑糊的黏度。
2.碳酸鈣含量對增塑糊黏度的影響
為系統(tǒng)研究碳酸鈣含量對增塑糊黏度及穩(wěn)定性的影響，首先固定PVC樹脂的含量為100份，研究碳酸鈣1含量對增塑糊黏度及穩(wěn)定性的影響，，隨著碳酸鈣含量的增加，增塑糊的初始黏度逐漸增大，并且隨著放置時間的延長，增塑糊的黏度迅速增加，說明其黏度穩(wěn)定性越差，這與前人的研究結(jié)果相同[1，4]。此外，存放時間小于3 d時，增塑糊黏度增加迅速，存放4 d以后，黏度變化趨于平緩，這是由于剛配制的增塑糊中的PVC樹脂還要不斷吸入增塑劑，放置3 d以后，PVC樹脂吸入增塑劑的速度趨于平衡，所以曲線也趨于平緩。
其次，固定PVC和碳酸鈣粉體的總量為120份，調(diào)整碳酸鈣和PVC樹脂的比例，進一步深入研究碳酸鈣含量對增塑糊初始黏度及穩(wěn)定性的影響，結(jié)果如圖3所示。由圖3可知，隨著碳酸鈣含量的增加，增塑糊的初始黏度逐漸減小，并且黏度穩(wěn)定性越好，該結(jié)果與上述研究結(jié)論完全相反。這是因為在增塑糊體系中，增塑劑可以分為3個部分:第一部分為糊樹脂顆粒表面濕潤一定厚度的固定層；第二部分為填充顆?？紫段盏牟糠?；第三部分為顆粒間可以自由流動的增塑劑[5]，增塑糊的黏度主要受第三部分增塑劑含量的影響?？勺杂闪鲃拥?br />
增塑劑越多，黏度越小。固定PVC樹脂的含量時，隨碳酸鈣含量的增加，粉體的總量也隨之增加，故吸收增塑劑的組分增加，即增塑糊體系中第二部分增塑劑增多，第三部分增塑劑相應(yīng)地減少，所以增塑糊的初始黏度增大。另外，由于碳酸鈣對增塑劑的吸收能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于PVC糊樹脂，所以當(dāng)固定PVC和碳酸鈣粉體的總量時，隨著碳酸鈣含量的增加，PVC糊樹脂的量相應(yīng)地減少。增加碳酸鈣的含量時，體系中第二部分增塑劑增加得不多，但第一部分增塑劑大大減少，相應(yīng)的第三部分增塑劑增多，所以體系的初始黏度減小。由此可知，碳酸鈣對增塑糊初始黏度及穩(wěn)定性的影響規(guī)律并不是單一的，通過調(diào)整基礎(chǔ)配方，可以調(diào)控碳酸鈣對增塑糊初始黏度及穩(wěn)定性的影響。
3.碳酸鈣顆粒形貌對增塑糊黏度及穩(wěn)定性的影響
碳酸鈣1的顆粒呈規(guī)則菱形，顆粒界面清晰；碳酸鈣2顆粒呈針狀；碳酸鈣3顆粒呈棉絮狀，顆粒界面不清晰，有團聚現(xiàn)象?！ ∮蓤D5可知，3種碳酸鈣配制的增塑糊的初始黏度及穩(wěn)定性隨時間變化的曲線有顯著差異，用碳酸鈣1配制的增塑糊初始黏度最小，用碳酸鈣3配制的增塑糊初始黏度最大，且黏度穩(wěn)定性最差，說明用形狀規(guī)則的菱形碳酸鈣配制的增塑糊黏度最低，棉絮狀碳酸鈣配制的增塑糊黏度最大，且黏度穩(wěn)定性最差。由此可知，碳酸鈣顆粒形貌對增塑糊黏度的影響非常顯著，可以通過不同形貌碳酸鈣的復(fù)配來實現(xiàn)PVC增塑糊黏度的調(diào)控。
針對國內(nèi)阻燃劑的生產(chǎn)與市場需求情況，我國應(yīng)緊跟國際發(fā)展潮流，加快我國阻燃劑研究、開發(fā)和生產(chǎn)，調(diào)整產(chǎn)品生產(chǎn)與消費結(jié)構(gòu)，向環(huán)保化、高分子量化、復(fù)合化方向發(fā)展。
一是要加快立法步伐，加大執(zhí)法力度。2006年國家技術(shù)監(jiān)督局頒布了強制性國家標(biāo)準(zhǔn)GB20286—2006《公共場所用阻燃制品燃燒性能要求和標(biāo)識》、為了配合這項強制性國家標(biāo)準(zhǔn)的實施，公安部消防局又制定了于2007年5月1日正式實施的《阻燃制品標(biāo)識管理辦法》，2009年5月，新《消防法》正式實施。這些法律法規(guī)的頒布有利于我國阻燃劑市場的規(guī)范運行，但這些法律法規(guī)也存在著規(guī)定不細(xì)、處罰不嚴(yán)的漏洞，同時在執(zhí)行這些法律法規(guī)的過程中也存在執(zhí)法不嚴(yán)的問題，因此國家應(yīng)加快立法步伐，盡早完善有關(guān)消防阻燃法律 體系，同時加大執(zhí)法力度，從而使我國阻燃劑市健康發(fā)展，保障人民人身財產(chǎn)安全；
二是國家在財稅政策上應(yīng)加大對優(yōu)勢企業(yè)的扶持力度，著力培育一批有實力、有社會責(zé)任感的企業(yè)作為阻燃劑生產(chǎn)的主體，以充足的高質(zhì)量的環(huán)保的阻燃劑產(chǎn)品投放市場，從而保障阻燃劑產(chǎn)品能真正起到保障人民人身財產(chǎn)安全作用；
三是加強新型、環(huán)保阻燃劑的研發(fā)和工業(yè)化，國內(nèi)科研院所、大專院校應(yīng)承擔(dān)起對新型環(huán)保阻燃劑研發(fā)的社會責(zé)任，加大科研力度，以縮小在阻燃劑生產(chǎn)技術(shù)上與國外先進水平的差距；
四是廠家要加強科研院所、大專院校與企業(yè)的聯(lián)合，將業(yè)已成熟的科研成果盡快轉(zhuǎn)化為實際產(chǎn)品。
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