毕业论文——碳酸钙填充PVC薄膜制备及印刷适性的研究.doc

哈尔滨商业大学毕业设计（论文）碳酸钙填充PVC薄膜制备及印刷适性的研究学 生 姓 名 指 导 教 师 专 业 印刷工程 学 院 轻工学院 二〇XX年 六 月 八 日哈尔滨商业大学毕业设计（论文）摘 要本文研究碳酸钙填充聚氯乙烯树脂（PVC）的共混材料的力学性能和印刷适性，来增加PVC乳液薄膜的韧性、拉伸强度等力学性能，扩大PVC乳液薄膜在电子、医疗及工业包装的应用范围本文利用万能拉力机、等，分别研究不同含量邻苯二甲酸二丁酯的含有碳酸钙的PVC乳液薄膜混合复合材料的拉伸强度、断裂伸长率的影响；利用丝网印刷、贝朗显微镜研究其表面的印刷适应性实验结果表明：随着碳酸钙含量的增加，拉伸强度增加达到最大值88.07MPa后又下降到57.14MPa；屈服强度增加达到最大值17.64MPa然后降低到12.00MPa；PVC乳液薄膜共混复合材料的屈服强度、断裂伸长率、断裂强度、屈服载荷会有先增加后减少的变化，在含量为10%时各项力学指标均达到最大。

随着邻苯二甲酸二丁酯(增塑剂)含量的增加，拉伸强度增加达到最大值64.29MPa后又下降到19.96MPa；屈服强度增加达到最大值12.86MPa然后降低到3.96MPa；PVC乳液薄膜共混复合材料的屈服强度、断裂伸长率、断裂强度、屈服载荷会有先增加后减少的变化，在含量为3ml是各项力学指标达到最大；样品的表面张力从35dyne/cm增加到42dyne/cm，印刷适应性逐渐增强关键词：PVC乳液薄膜；碳酸钙；邻苯二甲酸二丁酯；拉伸强度；印刷表面张力ⅠAbstractCalcium carbonate filling of polyvinyl chloride (PVC) resin in this paper, we study the mechanical properties of the blending material and printing eligibility, and to increase the PVC emulsion film mechanical properties such as tensile strength, tenacity, expand the PVC emulsion film in the range of electronics, medical and industrial packaging. Using universal tensile machine, etc, this paper studies different content of phthalic acid dibutyl PVC emulsion containing calcium carbonate film hybrid composite materials tensile strength, elongation at break; Silk screen printing, electronic microscope was used to study the surface printing adaptability.The experimental results show that with the increase of calcium carbonate, the tensile strength increases maximum 88.07MPa and then dropped to 57.14MPa; Yield strength increases maximum 17.64MPa and reduce to 12.00MPa; PVC emulsion film blending composite material yield strength, elongation at break, breaking strength, the change of the yield load will be increased after decreased first, the content of various mechanical indexes reach the maximum of 10%. With butyl phthalate plasticizer (plasticizer) content increased, the tensile strength increases maximum 64.29MPa and then dropped to 19.96MPa; Yield strength increases maximum 12.86MPa and reduce to 3.96MPa; PVC emulsion film blending composite material yield strength, elongation at break, breaking strength, the change of the yield load will be increased after decreased first, the content of 3ml is the mechanics indexes achieve maximum; The surface tension of the samples increased from 35 dyne/cm to 42 dyne/cm, gradually enhance printing adaptability.Keywords: PVC emulsion film; calcium carbonate; dibutyl phthalate; tensile strength; printing surface tensionII目 录摘 要 ⅠAbstract Ⅱ1 绪 论 11.1 PVC乳液薄膜的应用领域及其国内外的现状 11.1.1 PVC复合材料国内外状况 11.1.2 各种物质填充PVC的发展现状 11.2 本课题目前的主要研究内容 21.3 本课题的发展趋势及研究意义 32 实验仪器及材料 52.1 实验仪器 52.2 实验材料 52.3 试验样品制备 62.4 材料性能实验原理及步骤 72.4.1 表面张力实验原理 72.4.2 材料拉伸实验原理 82.5 贝朗显微镜实验原理及步骤 82.5.1 实验原理 82.5.2 实验步骤 82.6 拉伸实验 92.6.1 实验样品制备 92.6.2 实验过程 93 实验与数据分析 103.1 拉伸实验数据及分析 103.1.1 不同碳酸钙含量的PVC薄膜的位移载荷曲线 103.1.2 不同碳酸钙含量的PVC薄膜的拉伸强度分析 113.1.3 不同碳酸钙含量的PVC薄膜的屈服强度分析 113.1.4 不同碳酸钙含量的PVC薄膜的断裂伸长率分析 123.1.5 不同碳酸钙含量的PVC薄膜的屈服载荷分析 123.2 力学实验数据及分析 133.2.1 不同DBP含量的PVC薄膜的位移载荷曲线 133.2.2 不同DBP含量的PVC薄膜的拉伸强度分析 143.2.3 不同DBP含量的PVC薄膜的屈服强度分析 143.2.4 不同DBP含量的PVC薄膜的断裂伸长率分析 143.2.5 不同DBP含量的PVC薄膜的屈服载荷分析 153.3 表面张力实验 153.3.1 实验操作 153.3.2 表面张力实验数据分析 163.4 印刷适应性分析 17结 论 19参考文献 20致　　谢 221 绪 论1.1 PVC乳液薄膜的应用领域及其国内外的现状1.1.1 PVC复合材料国内外状况聚氯乙烯（PVC）是世界上最早被使用在工业化知道的塑料产品之一，由于其具有不易燃烧、对化学腐蚀有抗性、耐磨擦、对电有良好的绝缘及机械强度比较高等优点，因而在工农业、建筑、日常生活用品、包装以及电力等方面广泛的被应用 [1]。

开发高强、高韧、低成本的复合材料是当前的一项重要研究课题由于PVC树脂的用量和产量仅仅低于聚乙烯树脂，而且价格低廉、韧性很强, 是优良的工程结构材料, 因此, 无机物和PVC树脂的复合材料是重要的研究方向在2011年2月的中西部科技期刊里，柳华和薄伟的文献中写到：在PVC中加入纳米碳酸钙，纳米碳酸钙用在塑料、橡胶等高分子材料中会有补强作用，产品的机械性能被提高；在条件不变、性能不变的情况下填料的用量需加大，生产成本将减少因此，纳米碳酸钙的制备以及在塑料、橡胶、粘胶剂、油墨等在各个领域的应用成为国内的热门研究，其中纳米碳酸钙在聚氯乙烯的市场占有率最高由于纳米碳酸钙与聚合物的亲和性不好，表面能高，在制备过程中极易发生团聚现象，聚集体更易出现，造成在高聚物中分散不良，致使纳米碳酸粒径闲据提高在实际情况中，在PVC填充过程中会有发黄、灰暗、光泽度低、加工性能与平滑度差、表面产生麻点或颗粒等情况这些状况会困扰纳米碳酸钙产品开发、生产和应用，将成为一个颈口 [2]PVC增韧改性一般是在树脂中加橡胶类弹性体，但这会失去PVC材料所拥有的的高刚性、高耐热性和尺寸的高稳定性纳米无机粒子与其他一般颗粒与块体材料有明显的区别，原因是纳米粒子具有特别的表面、体积和量子效应。

如果使用纳米粒子的特性进行对高分子材料的改性，一方面可以增强材料的韧性，另一方面可以使材料刚性和强度有所提高本文通过研究不同形状的纳米碳酸钙对硬质PVC力学和加工性能的影响，目的是为PVC纳米复合材料的开发与应用得出规律性的认识[3]Amin Al Robaidi发表在材料科学与应用的期刊里表明在国外研究的碳酸钙、高岭土PVC聚合物矩阵包含复合材料的物理力学性能提高的非常大实验研究碳酸钙、高岭土颗粒表面处理对高岭土高岭土填充PVC复合材料力学性能的微观粒子用熔融共混的方法和SEM的手段研究、拉伸、冲击试验在不同浓度高达30重量百分比值是，已处理和未处理的高岭土颗粒分散在PVC树脂基体中抗拉强度，弹性模量，可测量出各种填料负荷应变，继而得到的复合材料的破坏形态[4] 1.1.2各种物质填充PVC树脂的发展现状近年来，基于煤的类别具有多样性，而粉煤灰组分及占有的比例也是不同的现今，粉煤灰广泛应用于建筑材料领域熊党生在《摩擦学学报》上研究得出这样的结果：如果在金属材料里添加粉煤灰具有改变金属耐磨性能的作用聚氯乙烯（PVC）的特殊性是价格低廉，同时这种材料已经广泛地被使用在生产的不同领域而若添加粉煤灰可以明显地提高PVC的物理机械性能.那么就可以以PVC为基材，同时采用不同的粒度和比例的粉煤灰进行填充改性。

最后，添加引入定量的助剂进行共混和用热压方法制备出粉煤灰填充聚氯乙烯复合材料，就可以考察出复合材料的硬度及摩擦学性能[5]顾正亮和陈国荣曾在1995年的建筑材料期刊上发表了：硼泥作聚氯乙烯（PVC）填充材料的可行性，研究了硼泥填充PVC制品的不同的性能，使之与碳酸钙填充PVC制品比较其研究结果是：硼泥填充PVC塑化和抗化学性能较好，而硼泥填充PVC的在力学性能方面与碳酸钙填充PVC比较相似，因此硼泥能代碳酸钙作PVC填充料[6]经过20多年的研究，本人翻。