碳酸鈣具有來源廣、白度高、成分穩定以及綠色環保等優點，是聚氯乙烯（PVC）制品重要的無機改性填料。但碳酸鈣作為一種無機礦物，其表面表現出極強的化學極性和親水性能，與弱極性PVC基體相容性較差，并且高目數碳酸碳酸鈣比表面能高，易在PVC基體中發生團聚，影響碳酸鈣/PVC復合材料的綜合性能和應用范圍。
　　
　　目前，有多種手段可以實現對碳酸鈣表面的活化改性，包括機械力學活化、熱活化、微波輔助改性及偶聯劑表面改性。其中，偶聯劑改性具有的操作簡單、效率高的特點，受到越來越多的重視。
　　
　　孫鋒等采用鈦酸酯偶聯劑對碳酸鈣進行表面改性，分析了偶聯劑在碳酸鈣表面改性的機理，并研究了其對PVC復合材料性能的影響，結果表明：
　　
　?。?）鈦酸酯偶聯劑主要通過化學反應接枝改性碳酸鈣表面，其烷氧基和碳酸鈣表面羥基官能團縮合形成化學鍵，當使用量為1.5%時，活化指數在95%以上；
　　
　?。?）鈦酸酯偶聯劑一端存在的烷氧基與碳酸鈣表面親水基團發生化學鍵合，另一端長烷基極性脂肪鏈與極性的PVC分子鏈發生相互纏結和形成弱氫鍵作用力，填充體和PVC基體相容性提高，使得復合材料力學性能、耐熱性能、熱穩定性能有顯著提升；
　　
　?。?）偶聯劑改性可以進一步提高復合材料熱穩定性。PVC連續相中的分散相碳酸鈣可以阻止熱分析過程中熱解產物的熱性流動和擴散，延緩了熱分解區域的擴大和分子鏈的脫氯分裂。另外，耐熱性高的碳酸鈣可以阻止熱傳導效應，一定程度上降低了復合材料內部熱分解溫度的上升。在基體中的高分散性改性碳酸鈣粒子，可以更好地阻隔熱流的擴散和熱傳導；同時偶聯劑的加入需要更高的分解溫度才可以有效破壞復合材料強的界面層；
　　
　?。?）改性碳酸鈣和PVC基體相界面作用強烈，碳酸鈣對PVC大分子鏈段運動限制作用更強，需要更高的溫度才會導致PVC分子鏈段運動，維卡軟化點溫度升高；
　　
　?。?）改性碳酸鈣在PVC基體相中具有良好的分散性，界面相互作用強烈，可以阻止水分子向材料內部滲透，并且改性碳酸鈣表面羥基個數減少，親水能力減弱，疏能力增強，進一步降低了水分子的吸收和滲透作用。
　　
　　資料來源：《孫鋒,苗偉,馬健,等.偶聯劑改性對PVC/碳酸鈣復合材料性能的影響[J].塑料工業,2021,49(05):128-133.》，由【粉體技術網】編輯整理，轉載請注明出處！