碳酸鈣改性及其在薄膜中的應用

       隨著世界石油資源的日趨緊張，迫使人們去尋求一種價格低廉、來源廣泛、易加工且具有環保功能的無機礦物質來部分取代石化產品。碳酸鈣以資源豐富、價格低廉、綜合性能良好而成為填料中的首選品種，是薄膜加工中使用最廣泛、用量最大的無機填料。在聚合物中加入適當的碳酸鈣，既可以降低成本，又可以改善某些方面的性能，增加其附加值。很多高聚物都可制膜，膜的應用范圍很廣，主要用作包裝材料、保護性的農膜、地膜等。

 

 

       聚乙烯的成膜效果較好，不同的品種制成的膜性能不同，添加碳酸鈣的聚乙烯膜在諸多方面性能都有所改善，例如可提高：薄膜的力學性能、制品的熱穩定性、膜的防霧滴性能等，并可促進薄膜降解，在環境保護方面能起到積極的作用。此外，添加碳酸鈣后可提高聚乙烯膜的透濕保鮮性和透氣性等等。據悉，添加碳酸鈣的聚乙烯膜是目前應用最廣泛、用量最大的一種塑料包裝薄膜，約占塑料包裝薄膜耗用量的40%以上。

 

 

       由聚丙烯材料制成的薄膜有良好性能，除了少量的聚丙烯膜采用吹塑法外，多數采用雙向拉伸技術制得高度取向的膜。雙向拉伸的聚丙烯薄膜以其無毒性，優良的機械強度，廣泛應用于印刷、復合、膠黏帶等方面。此外，碳酸鈣也可用于熱致相分離法制備的聚丙烯微孔膜中，由于聚丙烯本身具有優異的性能，因而采用它制備的微孔膜兼具功能膜的高效分離能力和塑料薄膜的優良力學性能，可廣泛應用于工業、醫藥、能源、軍事及日常生活中。

 

 

       碳酸鈣可以用于聚氯乙烯膜，當其用量在規定范圍內增加時，可提高膜的拉伸強度和斷裂伸長率。碳酸鈣也可用于聚偏氯乙烯膜，碳酸鈣的加入除了可以調節膜的阻隔性能之外，還可以改善聚偏氯乙烯的加工性能和薄膜的力學性能。碳酸鈣還可用于聚偏氟乙烯膜，采用熱致相分離法制備的聚偏氟乙烯膜，其孔隙率的大小可通過改變碳酸鈣的含量和粒徑改變，可以達到控制多孔膜形態和結構的目的。通過處理，在提高膜的孔隙率的同時還可以提高膜的水通量和截留率。

 

 

        由于碳酸鈣與高分子相容性差，如果直接添加，填料難以分散均勻，導致填充體系加工困難、制品性能差、填料用量受限制。為了解決這些問題，通常將碳酸鈣進行表面處理。用硅烷、鈦酸酯或者鋁酸酯等偶聯劑進行表面處理后的碳酸鈣多以表面吸附、物理纏繞、范德華力等形式與基礎樹脂結合。相比于未經改性的碳酸鈣，改性后的碳酸鈣在樹脂中，分散較均勻，膜性能較好。