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1.力學(xué)性能的提升
當(dāng)納米碳酸鈣添加到塑料中時(shí),它可以顯著提高塑料的硬度、剛性和強(qiáng)度。由于其納米尺寸效應(yīng),能夠在塑料基體中起到類似骨架的支撐作用。例如,在聚丙烯(PP)塑料中添加適量的納米碳酸鈣,其拉伸強(qiáng)度可以提高20%50%,彎曲模量也會(huì)有明顯的增加。這是因?yàn)榧{米碳酸鈣粒子均勻分散在PP分子鏈之間,限制了分子鏈的運(yùn)動(dòng),使得塑料在受力時(shí)能夠更好地傳遞應(yīng)力,從而提高了力學(xué)性能。
對(duì)于一些工程塑料如聚酰胺(PA),納米碳酸鈣的加入還可以改善其耐磨性。在PA塑料中,納米碳酸鈣顆??梢蕴畛湓诰酆衔锏谋砻嫒毕萏?,減少摩擦過(guò)程中的磨損,延長(zhǎng)塑料產(chǎn)品的使用壽命。例如,在汽車零部件用的PA塑料中添加納米碳酸鈣后,其耐磨性可提高30%以上,在長(zhǎng)期的機(jī)械運(yùn)動(dòng)中能夠保持較好的尺寸穩(wěn)定性和表面質(zhì)量。
2.熱性能的改善
納米碳酸鈣對(duì)塑料的熱穩(wěn)定性有積極影響。它可以吸收塑料在加工和使用過(guò)程中產(chǎn)生的熱量,減緩塑料的熱降解速度。在聚氯乙烯(PVC)塑料中,納米碳酸鈣能夠與PVC分解產(chǎn)生的氯化氫反應(yīng),形成穩(wěn)定的化合物,從而抑制PVC的熱分解。例如,添加了納米碳酸鈣的PVC制品,其熱分解溫度可以提高1020℃,在高溫環(huán)境下使用時(shí)不易變形、變色,拓寬了PVC塑料的應(yīng)用范圍。
此外,納米碳酸鈣還可以提高塑料的隔熱性能。由于其本身的低熱導(dǎo)率,在塑料中形成的納米分散相可以阻礙熱量的傳遞。在建筑用的隔熱塑料材料中,納米碳酸鈣的加入可以有效降低熱量的傳導(dǎo),提高材料的隔熱效率,減少建筑物的能源消耗。