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高分子材料成型加工考试重点内容及部分习题答案第二章高分子材料学1、热固性塑料：未成型前受热软化，熔融可塑制成一定形状，在热或固化剂作用下，一次硬化成型。
受热不熔融，达到一定温度分解破坏，不能反复加工。
在溶剂中不溶。
化学结构是由线型分子变为体型结构。
举例：PF、UF、MF2、热塑性塑料：受热软化、熔融、塑制成一定形状，冷却后固化成型。
再次受热，仍可软化、熔融，反复多次加工。
在溶剂中可溶。
化学结构是线型高分子。
举例：PE聚乙烯，PP聚丙烯，PVC聚氯乙烯。
3、通用塑料：是指产量大、用途广、成型性好、价格便宜的塑料。
4、工程塑料：具有较好的力学性能，拉伸强度大于50MPa，冲击强度大于6kJ/m2，长期耐热温度超过100度的、刚性好、蠕变小、自润滑、电绝缘、耐腐蚀可作为结构材料。
举例：PA聚酰胺类、ABS、PET、PC5、缓冷：Tc=Tmax，结晶度提高，球晶大。
透明度不好，强度较大。
6、骤冷（淬火）：Tc<Tg，大分子来不及重排，结晶少，易产生应力。
结晶度小，透明度好，韧性好。
定义：是指熔融状态或半熔融状态的结晶性聚合物，在该温度下保持一段时间后，快速冷却使其来不及结晶，以改善制品的冲击性能。
7、中速冷：Tc>=Tg，有利晶核生成和晶体长大，性能好。
透明度一般，结晶度一般，强度一般。
8、二次结晶：是指一次结晶后，在一些残留的非晶区和结晶不完整的部分区域内，继续结晶并逐步完善的过程。
9、后结晶：是指聚合物加工过程中一部分来不及结晶的区域，在成型后继续结晶的过程。
第三章添加剂1、添加剂的分类包括工艺性添加剂（如润滑剂）和功能性添加剂（除润滑剂之外的都是，如稳定剂、填充剂、增塑剂、交联剂）2、稳定剂：防止或延缓高分子材料的老化，使其保持原有使用性能的添加剂。
针对热、氧、光三个引起高分子材料老化的主要因素，可将稳定剂分为热稳定剂、抗氧剂（防老剂）、光稳定剂。
热稳定剂是一类能防止高分子材料在成型加工或使用过程中因受热而发生降解或交联的添加剂。
纳米碳酸钙改性技术研究进展及代表性应用综述吕津辉/文【摘要】碳酸钙是一种重要的无机粉体填充材料，由于其原料来源丰富且成本低，生产方法简单，性能比较稳定，被广泛的应用于橡胶、涂料、胶黏剂、造纸、塑料、食品等行业。
按照生产方法的不同，碳酸钙可分为重质碳酸钙和轻质碳酸钙。
而活性碳酸钙，又称改性碳酸钙，是通过加入表面处理剂对重钙或轻钙进行表面改性制得[1]。
【关键词】纳米碳酸钙；改性剂；改性技术；纳米碳酸钙应用；填加纳米碳酸钙是20世纪80年代发展起来的一种新型超细固体粉末材料，其粒度介于0.001～0.1um(即1～100nm)之间等。
由于纳米碳酸钙粒子的超细化，其晶体结构和表面电子结构发生变化，产生了普通碳酸钙所不具有的表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应和宏观量子效应[1]。
为了使具有良好性能的纳米碳酸钙发挥优良性能，使用者对纳米碳酸钙进行表面改性，使其成为了一种具有多功能性的补强填充改性材料。
改性后的碳酸钙表面吸油值明显降低，凝聚粒子的粒径减小，粒子分散性增强，作为填料用于生产后的制品塑化时间缩短，塑化温度下降，溶体流动指数上升，流动性得到显著改善[2]。
1.表面改性的理论1.1 化学键理论偶联剂一方面可以与纳米碳酸钙表面质子形成化学键，另一方面要与高聚物有较强的结合界面，进而提高纳米粒子的力学性能[1]。
1.2 表面浸润理论因为复合材料的性能受高分子物质对纳米填料浸润能力的影响，若填料能完全被浸润，那么树脂对高能表面的物理吸附将提供高于有机树脂内聚强度的粘结强度[1]。
1.3 可变形层理论吸附树脂会优先选择偶联剂改性填料的表面作配合剂，一个范围的固化不均会生成变形层，变形层是一个比偶联剂在聚合物和填料之间的单分子层厚得多的柔树脂层，它能防止界面裂缝的扩图1流化床造粒工艺流程展，松弛界面应力，加强界面的结合强度[1]。
1.4 约束层理论模量在高模量粉体和低模量粉体之间时，传递应该是最均匀的[1]。
碳酸钙的表面处理改性及其在塑料中的应用摘要：碳酸钙是橡胶与塑料制品的填料，能够提升制品的耐磨性与耐热性，保证尺寸的稳定性与刚度，并提升制品可加工性，还能减少制品的经济成本。
碳酸钙粉末的表面在经过改性处理后，可以有效的获得塑料机体材料。
在降低塑料制品的经济成本，并改善部分性能的同时，对于获得性价比较高的填充塑料有着深远的意义。
本文在分析碳酸钙表面处理改性技术及机理的基础上，对改性碳酸钙在塑料制品中的应用进行研究，从而推动碳酸钙行业不断发展。
关键词：碳酸钙；表面处理改性；塑料；应用碳酸钙被应用在了PVC、PE、PP以及ABS等材料中，加入碳酸钙可以改善塑料制品中的部分性能，能够提升制品的使用范围，还能在塑料加工中减少一定的树脂收缩率，从而改变流态状态，提升粘度。
碳酸钙应用在塑料制品中，可以有效提升制品的性能，通过研究碳酸钙的表面处理改性及其在塑料中的应用，可以帮助企业充分明确塑料制品的综合品质，降低经济成本与碳酸钙的关系，明确碳酸钙表面处理改性，从而到达应用目标，促进碳酸钙应用范围扩大。
一、碳酸钙表面处理改性碳酸钙的表面处理是经过物理与化学的方式来吸附表面处理剂，或者键合在碳酸钙表面中，构成包膜，改善表面的性能。
随着时间的推移，人们对于碳酸钙的研究不断加深，在碳酸钙处理剂与处理方法上面已经有了很多的技术方法。
碳酸钙的表面处理方法主要可分为偶联剂、有机物、无机物等表面处理方式[1]。
通过研究，可以充分为碳酸钙的应用提供依据。
（一）偶联剂表面处理偶联剂表现处理主要是通过两性结构化合物来处理，分为硅烷类、铝酸酯类等，还可以应用锌酸酯、铬酸酯等作为表面处理。
偶联剂的作用机理是借助分子的一端基团和碳酸钙的表明出现反应，从而构成化学键合，但是另一端和聚合物相容产生物理缠绕，把不同的材料经过偶联剂的作用结合起来，从而改善塑料制品的机械、物理特性。
例如，钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂等等[2]。
（二）有机物表面处理有机物表现处理分为脂肪酸或盐处理、磷酸酯处理、聚合物处理等等，不同的表面处理会通过不同的作用产生不一样的反应、性能，从而达到处理作用。
收稿日期:2002-01-12。
作者简介:李星,工程师,1983年毕业于华东理工大学高分子化工专业,现主要从事教学和科研工作。
3通讯联系人。
活性重质CaCO 3的制备及其在LDPE 中的应用李星 唐辉3(昆明理工大学生物与化学工程学院,650224) 摘要:研究了铝酸酯等复合处理剂对重质碳酸钙的活化方法,对制得的活性重质碳酸钙的活化度及石蜡油/碳酸钙混合物的粘度行为进行了表征。
结果表明,经过活化处理的重质碳酸钙可显著提高LDPE/重质碳酸钙复合材料的断裂伸长率。
关键词: 重质碳酸钙 铝酸酯 偶联 低密度聚乙烯 复合材料 碳酸钙是一种重要的无机填料,其价格低廉,容易获得,被广泛用于各种塑料和橡胶制品[1]。
但碳酸钙用于聚合物时,与树脂基体的亲和性及与高聚物基体的结合力较差,尤其在高填充量时,聚合物复合材料的性能急剧下降,以至于制品难以加工和使用。
近年来,随着各种新型材料不断涌现,对碳酸钙填料的要求也越来越高,碳酸钙经超细化和表面活化后可在很大程度上克服其原有的缺点。
碳酸钙的表面处理就是通过物理或化学方法将表面处理剂包覆在碳酸钙粉末的表面上形成改性层,从而改善碳酸钙粉末的表面性能。
用不同的表面处理方法和不同表面处理剂可以得到种类繁多的活性碳酸钙产品,以满足不同要求。
碳酸钙的表面处理按处理方法来分可分为干法和湿法表面处理[2～3]。
一般偶联剂因为遇水易分解,主要采用干法。
干法表面处理简单,操作简便,容易工业化生产,是目前采用较多的一种方法。
笔者采用干法表面处理,对云南本地蕴藏丰富的机械磨碎法生产的重质碳酸钙粉末进行了活化改性,并对活化后重质碳酸钙的特性及其在LDPE 复合材料中的应用作了初步研究。
1 试验部分1.1 原料 重质碳酸钙(800目及2000目),富民工业制粉厂;铝酸酯偶联剂(DL -411F -1),重庆市行知化工厂;聚乙烯蜡(CH -2型),成都光阳化工有限责任公司;硬脂酸(PS 1806型),马来西亚;LDPE (1I2A 型),燕山石化一厂;液体石蜡,市售工业级;用于对比的活性轻质碳酸钙(简称活钙),四川省某公司市售产品。
丙烯酸与碳酸钙
碳酸钙是一种常见的无机化合物，化学式为CaCO3。
它是一种白色粉末，无味无臭，不溶于水，但在酸性环境下会溶解。
碳酸钙在自然界中广泛存在，如海洋中的珊瑚、贝壳、珍珠等都含有碳酸钙。
而丙烯酸则是一种有机化合物，化学式为C3H4O2。
它是一种无色透明的液体，有刺激性气味，可溶于水和有机溶剂。
丙烯酸是一种重要的化工原料，广泛应用于塑料、涂料、纤维等领域。
碳酸钙和丙烯酸之间有什么联系呢？实际上，丙烯酸可以与碳酸钙反应，生成一种新的化合物——丙烯酸钙。
这种化合物是一种白色粉末，可溶于水，具有一定的吸湿性。
丙烯酸钙在工业上有着广泛的应用。
首先，它可以作为一种高分子材料的填充剂，用于增加材料的硬度和强度。
其次，丙烯酸钙还可以用于制备各种丙烯酸酯类化合物，如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯等。
这些丙烯酸酯类化合物又可以用于制备各种塑料、涂料、纤维等产品。
除了工业应用外，丙烯酸钙还有着一定的医药应用价值。
研究表明，丙烯酸钙可以用于制备一种新型的药物载体，用于输送药物到人体内部。
这种药物载体具有良好的生物相容性和生物可降解性，可以有效地提高药物的治疗效果。
碳酸钙和丙烯酸虽然看似毫不相关，但它们之间的反应却可以产生
一种新的化合物——丙烯酸钙。
这种化合物在工业和医药领域都有着广泛的应用前景，具有重要的经济和社会价值。
热重分析及其在高分子材料方面的应用文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-热重分析方法在高分子材料领域的应用[摘要]热分析是研究物质的物理化学性质随温度变化的一类技术，随着计算机在线分析和反馈控制技术的发展及多种手段联用技术的发展，热分析技术也得到了显着的发展。
热分析是高分子的常规表征手段，可用于表征结构相变，分析残余单体和溶剂含量，添加剂的检测，热降解的研究；同时被用于产品质量的检测，生产过程的优化及考察外因对高分子性质的影响等。
热重法定量性强，能准确地测量物质的质量变化及变化的速率。
根据这一特点，可以说，只要物质受热时发生质量的变化，都可以用热重法来研究。
我们可以看出，这些物理变化和化学变化都是存在着质量变化的，如升华、汽化、吸附、解吸、吸收和气固反应等。
热重法测定的结果与实验条件有关，为了得到准确性和重复性好的热重曲线，我们有必要对各种影响因素进行仔细分析。
影响热重测试结果的因素，基本上可以分为三类：仪器因素、实验条件因素和样品因素。
[关键词]热重分析法；质谱；联用技术根据热分析协会(ICTA)的归纳分类，目前热分析法共分为9 类 17 种，其中主要和常用的热分析方法是热重法(Thermogravimetry， TG)，差热分析法(Differential Thermal Analysis，DTA)，差示扫描热量法(Differential Scanning Calorimetry，DSC)。
热重法是在程序控温下，测量物质的质量与温度的关系，通常热重法分为非等温热重法和等温热重法。
它具有操作简便、准确度高、灵敏快速以及试样微量化等优点。
但热重分析法无法对体系在受热过程中逸出的挥发性组分加以检测，这严重阻碍了热分析技术的应用与发展。
因此，将 TG 法与其它先进的检测系统联用，如 TG/MS、 TG/FTIR 等，是现代热分析仪器的一个发展趋势。
了解碳酸钙表面改性的方法、工艺及常用改性剂碳酸钙是目前有机高聚物基材料中用量最大的无机填料，但是，未经表面处理的碳酸钙与高聚物的相容性较差，简单造成在高聚物基料中分散不均从而造成复合材料的界面缺陷，降低材料的机械强度。
随着用量的加添，这些缺点更加明显。
因此，为了改进碳酸钙填料的应用性能，必需对其进行表面改性处理，提高其与高聚物基料的相容性或亲和性。
1、碳酸钙表面改性简述碳酸钙的表面改性方法重要是化学包覆，辅之以机械化学；使用的表面改性剂包括硬脂酸（盐），钛酸酯偶联剂，铝酸酯偶联剂、锆铝酸盐偶联剂以及无规聚丙烯，聚乙烯蜡等。
碳酸钙连续表面改性工艺表面改性要借助设备来进行。
常用的表面改性设备是SLG型连续粉体表面改性机、高速加热混合机以及涡流磨和流态化改性机等。
影响碳酸钙表面改性效果的重要因素是：表面改性剂的品种、用量和用法（即所谓表面改性剂配方）；表面改性温度、停留时间（即表面改性工艺）；表面改性剂和物料的分散程度等。
其中，表面改性剂和物料的分散程度重要取决于表面改性机。
2、脂肪酸（盐）改性碳酸钙硬脂酸（盐）是碳酸钙最常用的表面改性剂。
其改性工艺可以采纳干法，也可以采纳湿法。
一般湿法工艺要使用硬脂酸盐，如硬脂酸钠。
（1）硬脂酸干法改性碳酸钙涂酸磨机改性碳酸钙采纳SLG型粉体表面改性机和涡旋磨等连续式粉体表面设备时，物料和表面改性剂是连续同步给入的，硬脂酸可以直接以固体粉状添加，用量依粉体的粒度大小或比表面积而定，一般为碳酸钙质量的0.8%—1.2%；在高速混合机、卧式桨叶混合机及其他可控温混合机中进行表面包覆改性时，一般为间歇操作，首先将计量和配制好的物料和硬脂酸一并加入改性机中，搅拌混合15—60min即可出料包装，硬脂酸的用量为碳酸钙质量的0.8%—1.5%左右，反应温度掌控在100℃左右。
为了使硬脂酸更好地分散和均匀地与碳酸钙粒子作用，也可以预先将硬脂酸用溶剂（如无水乙醇）稀释。
改性时也可适量加入其他助剂。
碳酸盐的用途化学
碳酸盐是一类广泛应用的化合物，具有多种化学用途。
以下是碳酸盐的一些主要用途：
1. 建筑材料：
碳酸钙是一种常用的建筑材料，广泛应用于建筑工程和装饰装修中。
它可以用于制造各种材料，如水泥、石灰、石膏、石材、陶瓷、玻璃等。
此外，碳酸钙也可分散于聚合物中，用于制造聚合物复合材料，如高分子塑料等。
2. 冶金工业：
碳酸盐在冶金工业中具有很重要的作用。
它可以用于制造金属，如铁、铜、铅、锌等，用于生产钢、铁合金、铜合金等。
此外，碳酸钙还可用于冶炼铝和镁。
3. 环境保护：
碳酸钙可以中和酸性废水和烟气中的二氧化硫和氮氧化物。
在此过程中，碳酸钙与酸中和反应生成碳酸盐和水，起到净化环境的作用。
此外，碳酸盐也被用于治理酸性土壤，改善土壤质量和肥力。
4. 食品工业：
碳酸钙被用于食品工业中，作为酸性食品的缓冲剂和钙质的补给剂。
如在饮料中，碳酸钙可以调节酸碱度，改善口感。
在甜品等糕点中，碳酸钙可以起到发酵剂作用，增加食品口感。
5. 医药工业：
与食品工业类似，碳酸钙也被用于医药工业中。
它可以作为胃病药物的缓和剂，还可作为磷酸盐的解毒剂。
6. 日用品和化妆品：
碳酸盐在制造日用品和化妆品中也具有广泛的用途。
它可以作为清洁剂，如牙膏、清洁剂和洗涤剂等。
此外，碳酸钙也可以被用于制造化妆品，如防晒霜、创可贴等。
总之，碳酸盐是一种非常重要的化合物，在许多领域都起到了重要的作用。
无论是建筑、冶金、环保、食品、医药和日用品等方面，都离不开它的应用。
轻质碳酸钙PH值
轻质碳酸钙是一种具有优异性能的功能性填充材料，其化学式为CaCO3。
PH
值是指溶液中氢离子活度的负对数，通常用来反映溶液的酸碱性。
轻质碳酸钙的
PH值与其制备方法和物理化学性质等因素有关。
一般来说，轻质碳酸钙的PH值在中性到碱性范围内，通常在8.5-10.5之间。
这是由于轻质碳酸钙本身是碱性物质，其分解产物为碳酸根离子和氢氧根离子，
使溶液呈碱性。
然而，不同的制备方法和物理化学性质也会影响轻质碳酸钙的PH值。
例如，
采用不同的碳酸钙原料、添加不同的添加剂、控制反应时间和温度等，都会对轻
质碳酸钙的PH值产生影响。
此外，轻质碳酸钙还可用于调节土壤PH值、净化废水、制备高分子复合材料、食品添加剂等领域。
在这些应用中，轻质碳酸钙的PH值也会影响其性能和应用效果。
总的来说，轻质碳酸钙的PH值是一个重要的物理化学指标，其值的大小对其
性能和应用具有重要影响。
6填充改性是聚合物的主要改性手段之一，通过添加无机填料使聚合物的刚性、耐热性、尺寸稳定性得到改善。
近年来随着填料粒子的表面处理技术，特别是填料粒子的超微细化开发和应用，聚合物的填充改性已从最初简单的增量增强，上升到增强增韧的新高度；从单纯注重力学性能的提高，上升到开发功能性复合材料。
纵观塑料工业使用的粉体材料的种类和用量，碳酸钙的用量占全部粉体填料的70%以上，而且在相当长的时间里，这种地位是其它填料不可替代的。
近年来，随着纳米级无机粒子在我国的出现，利用纳米粒子的特性对高分子材料改性的研究也日见活跃。
其中对纳米CaCO 3这一新型固体材料填充塑料的研究也日益增多。
纳米CaCO 3的粒径在1-100nm 之间，由于纳米CaCO 3粒子的超细化，其晶体结构和表面电子结构发生变化，产生了普通CaCO 3不具有的量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子效应。
在磁性、催化性、光阻性和熔点等方面与常规材料相比显示出优越性能，将其填充到橡胶、塑料中，能使制品表面光艳，拉伸强度及直角撕裂强度高，耐弯曲，龟裂性良好，是良好的白色增强性填料。
因此，在发达国家纳米级CaCO 3已在中高档塑料制品中得到了普遍的应用。
1纳米CaCO 3的性能纳米CaCO 3的主要性能指标与普通碳酸钙的对比结果如表1所示。
2纳米CaCO 3的表面处理一般认为纳米材料的粒径越小越能体现出纳米粒子的性质，但是，粒子的纳米化，其本身也存在着两个缺陷：一是纳米CaCO 3粒子粒径越小，表面上的原子数越多，则表面能越高，吸附作用越强，根据能量最小原理，各个粒子间要相互团聚，形成团聚体，因此，在应用过程中是以团聚体的形式存在的，无法在聚合物基体中很好地分散，从而失去增强增韧聚合物的目纳米CaCO 3及其对塑料改性的研究*杜素梅任凤梅周正发徐卫兵合肥工业大学化工学院高分子科学与工程系安徽合肥230009摘要：简要介绍了纳米Ca CO 3的性能及表面处理，重点介绍了纳米Ca CO 3在塑料中的应用现状及增韧增强机理。
沉淀碳酸钙用途沉淀碳酸钙的用途有很多，下面就让我们一起来看看吧！沉淀碳酸钙可以作为沉淀剂和干燥剂使用。
如果将这些沉淀碳酸钙研成细粉，那么它可以用来做建筑材料，例如：大理石板、花岗岩板、水泥石棉瓦等;也可以作为防火隔墙和防火楼板的原料。
我们可以想象这些建筑物在我们炎热的夏天可以不怕酷暑，严寒的冬季可以抵御严寒，并且会更加牢固结实。
这些都是沉淀碳酸钙在建筑行业中发挥着重要作用。
在我们的日常生活中，沉淀碳酸钙还有许多功能，比如说：农业上，沉淀碳酸钙可以用于造纸、玻璃、电石、橡胶、油漆、涂料、油墨、人造丝、肥皂、洗涤剂、陶瓷、日用化工品、制革、废水处理及污水中有用物质的回收、白水净化、石棉代用品等行业;在工业上，沉淀碳酸钙可以用于各种钙盐的原料，如人造纤维、合成橡胶、合成塑料、合成药品、合成洗涤剂、油脂添加剂、防水剂、土壤改良剂、农药、化肥等;在农业上，沉淀碳酸钙还可以用于食品添加剂和营养剂、生产动物饲料添加剂，以及牙膏、墨水等产品的填料。
此外，我国在1988年首次从意大利进口碳酸钙用作沥青改性剂。
近几年随着高分子材料科学与工程的发展，由碳酸钙为基本原料合成了许多新型碳酸钙功能材料，如导电碳酸钙、功能填料碳酸钙、负载型碳酸钙等。
在这些应用领域，沉淀碳酸钙有着独特的优越性。
总而言之，沉淀碳酸钙的用途非常广泛，而且还给我们带来了很大的便利。
希望在未来，我们的科技还能发展得更好，这样我们就可以充分利用沉淀碳酸钙，把它的潜在价值开发出来。
这样对社会就能做出贡献。
今天，我看了《奇妙的碳酸钙》这篇文章，知道了碳酸钙的用途很广泛，但碳酸钙并不是什么东西都能当作沉淀剂，只有某些物质才能当作沉淀剂。
比如，澄清石灰水是用氢氧化钙当作沉淀剂的，而生石灰水却不是。
还有二氧化碳可以通过排水法除去的，但若用了熟石灰，就不行了。
另外，碳酸钙遇到水和二氧化碳反应，生成碳酸氢钙和二氧化碳。
生成的碳酸氢钙是难溶于水的，只有在酸性条件下才能溶解。
文石碳酸钙晶须的制备与应用进展
邵明浩;傅敏;魏晓平;吴江;刘颖;胡泽善
【期刊名称】《材料导报》
【年(卷),期】2007(021)009
【摘要】文石碳酸钙晶须是一种价格低廉、制备工艺简单、性能优异、应用十分广泛的环保型材料,引起了材料与工程技术学家的广泛关注.分析了文石碳酸钙晶须在增强高分子材料、作为造纸助剂及增强摩擦材料方面的应用,综述了国内外文石碳酸钙晶须的制备方法研究进展,并归纳了助剂对合成晶须的影响,对我国碳酸钙晶须的产业化生产现状作了评述.
【总页数】4页(P33-35,47)
【作者】邵明浩;傅敏;魏晓平;吴江;刘颖;胡泽善
【作者单位】海军飞行学院油料科,葫芦岛,125000;重庆工商大学环境与生物工程学院,重庆,400067;中国人民解放军后勤工程学院军事油料应用与管理工程系,重庆,400016;中国人民解放军后勤工程学院军事油料应用与管理工程系,重庆,400016;中国人民解放军后勤工程学院军事油料应用与管理工程系,重庆,400016;中国人民解放军后勤工程学院军事油料应用与管理工程系,重庆,400016
【正文语种】中文
【中图分类】TB3
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高分子包覆改善无机材料分散性一、高分子包覆无机材料概述（一）无机材料的特性与应用现状无机材料在众多领域都有广泛应用，例如在建筑领域，水泥等无机材料是基础的建筑材料，具有高强度和良好的耐久性。
在电子领域，一些无机半导体材料如硅等是制造芯片的关键。
然而，无机材料往往存在一些局限性，其中分散性问题较为突出。
许多无机材料在基体中容易团聚，这会影响其性能的发挥。
例如在复合材料中，如果无机填料分散不均匀，会导致材料的力学性能、电学性能等出现局部差异，降低整体性能。
（二）高分子包覆的概念与优势高分子包覆是指利用高分子材料在无机材料表面形成一层包覆层。
这层包覆层可以起到多种作用。
首先，它可以改善无机材料的表面性质，使其从亲水性变为疏水性或反之，从而更好地与基体材料相容。
其次，高分子包覆可以有效地防止无机材料的团聚，提高其分散性。
通过高分子链的空间位阻效应，阻止无机颗粒之间的相互靠近。
此外，高分子包覆还可以赋予无机材料一些新的性能，比如通过选择具有特定功能的高分子材料，可以使无机材料具有生物相容性、导电性等新特性。
二、高分子包覆改善无机材料分散性的机制（一）空间位阻机制高分子链在无机材料表面形成包覆层后，由于高分子链的伸展和占据一定的空间，当两个包覆有高分子的无机颗粒靠近时，高分子链之间会产生相互排斥作用。
这种排斥作用阻止了颗粒的进一步靠近和团聚。
例如，一些线性高分子如聚乙烯醇等，其分子链可以在溶液中伸展，当包覆在无机颗粒表面时，相邻颗粒的高分子链会相互交织和排斥，从而维持颗粒的分散状态。
（二）静电排斥机制部分高分子材料在溶液中会发生电离，使其带有一定的电荷。
当这些高分子包覆在无机材料表面时，会使无机材料表面也带上相同的电荷。
根据同性相斥的原理，带有相同电荷的无机颗粒之间会产生静电排斥力，从而提高分散性。
例如，一些聚电解质高分子如聚丙烯酸等，在水中会电离出氢离子和带有负电荷的聚合物离子，当包覆在无机颗粒表面时，会使颗粒表面带负电，避免颗粒团聚。
( 安全技术 )单位：_________________________姓名：_________________________日期：_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改高分子材料火灾烟气毒性分析及其防烟措施(新版)Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that peoplemake mistakes高分子材料火灾烟气毒性分析及其防烟措施(新版)随着科学技术和建筑业的飞速发展，高分子材料正以前所未有的速度改变和提高着人们的生活水平，被广泛使用在建筑装修、装修材料和家具制造中。
但是，由于大多数高分子材料均属于易燃（B3级）或可燃（B2级）材料，在使用中遇到高温会分解燃烧且热释放速率高，极易引发火灾并产生大量有毒烟气，阻碍了人员安全疏散和消防部队的灭火救援行动，由此造成巨大的人员伤亡和经济损失。
以2007年底为例，在不到3个月的时间里，全国就连续发生3起死亡10人以上的重、特大火灾：2007年10月21日，福建莆田一鞋面加工厂发生火灾，造成37人死亡；2007年12月12日，浙江温州温富大厦和广东东莞樟木头咖啡厅均发生火灾，分别造成21人和10人死亡。
国内外大量火灾案例表明，火灾死亡人数中70%-80%是直接受烟害中毒致死的，这些有毒烟气主要来自于高分子材料在火灾中的燃烧；其他被火烧死者中，大多数也是先被有毒烟气熏倒而后才被火烧死的[1]。
因此，高分子材料火灾烟气的预防和控制，已成为当前消防部门急需研究解决的重大课题之一。
本文从高分子材料的分类、烟气毒性、释放规律等方面入手，对此进行了初步探讨。
一、烟气的主要成分及毒性烟气也叫烟雾，是可燃物质燃烧时产生的悬浮固体、液体粒子和气体的混合物，其粒径一般在0.01-10微米之间，它的成分和性质主要取决发生燃烧物质的化学组成和燃烧条件。
无机填料简介——碳酸钙在高分子材料中的应用
碳酸钙作为无机填料应用于塑料填充，一般以降低成本为主要目的被广泛使用，收到了较好的效果。
近年来，随着碳酸钙在塑料改性上广
泛的使用和大量的研究发现，填充一定量的碳酸钙也可大幅度提高材料的某些性能，如机械性能、热性能等，在塑料改性中发挥着重要的作用。
⑴碳酸钙的概述
作为塑料中填料的碳酸钙有重质(简称重钙)和轻质(简称轻钙)两种。
由于制备方法不同，轻钙堆积体积大，显得轻，实际上二者密度相差很少。
轻质碳酸钙：又称沉淀碳酸钙、轻钙、沉降碳酸钙，通常所说的轻质碳酸钙是指普通的符合国标GB4794-84标准的产品。
轻钙密度：2.4～2.7g/cm3
长径：5～12μm
短径：1～3μm
平均粒径：2～3μm。
工业上轻钙生产方法占主导地位的是化学沉降法：
CaCO3（石灰石）====CaO（生灰石）＋CO2
CaO＋H2O====Ca(OH)2（熟石灰）
Ca(OH)2（熟石灰）＋CO2====CaCO3（轻钙）
重质碳酸钙：可由天然碳酸钙矿物质如方解石、大理石、白垩磨碎分级而成。
现在塑料中使用的重质碳酸钙多用方解石作为原料。
方解石的物理性能：
密度2.60～2.75g/cm3
硬度(莫氏)3
溶解度(18℃)0.0013g/100g水
分解温度900℃
重质碳酸钙品种：
单飞粉(200目)
双飞粉(320目)
四飞粉(400目)
方解石粉。
碳酸钙母粒
⑵碳酸钙的表面活化处理：在实际使用过程中，为使碳酸钙能均匀分散在塑料中，起到优化性能的作用，必须先对碳酸钙进行表面活化处理。
根据塑料制品的成型工艺和使用性能要求，选取一定粒径的碳酸钙，用偶联剂、分散剂、润滑剂等助剂先活化处理，再加入一定量的载体树脂混合均匀后，用双螺杆挤出机挤出造粒，即得碳酸钙母粒。
一般情况下,母粒中碳酸钙含量为80%，各种助剂总含量为5%左右，载体树脂为15%。
碳酸钙母粒的特点
降低产品的成本，提高生产效率，获得良好的经济效益；
增强制品的刚性及增加制品的重量。
；
减少制品收缩性及因收缩引起的变形；
分散性好：与聚丙烯，聚乙烯相溶性优良，因此即使加入较大填充量，仍可获得外观光洁度很好的外观；
白度高：本产品为纯白色粒料，可灵活配制生产各种颜色制
品；
使用偶联剂处理：在填充量较大的情况下，使制品仍保持良
好机械性能；
工艺适应性广：客户可用原来的加工的设备和生产工艺进行
生产；
含有抗氧化剂和耐老化剂，可延长制品的使用寿命。
⑵碳酸钙作为填料可大大降低塑料成本
现在塑料填料中最多使用的几种粒径的碳酸钙经过表面活化处理以后价格也在2000元/t左右。
而塑料粒子(聚乙烯)相对来说，价格昂贵。
两者之间价格相差很大碳酸钙在塑料中添加
的越多，成本就降得越低。
考虑到塑料制成品的韧性，碳酸钙的填充用量一般控制在50%以内。
对于塑料和钢塑复合管的生产,塑料都是其主要的原料，大大地降低原料成本无疑是极大地降低了生产成本。
3、碳酸钙的改性作用
增大塑料产品体积，降低成本；
提高硬度和刚度；
减小塑料制品的收缩率；
提高尺寸稳定性；
改进塑料的加工性能；
提高其耐热性；
改进塑料的散光性、
抗擦伤性、平滑度
缺口抗冲击强度的增韧
改善混炼过程中的粘流性
3.1．力学性能
由于碳酸钙的硬度大，填充碳酸钙会提高塑料制品的硬
度和刚度，力学性能增强。
制品的抗拉强度和抗弯强度得到
改进，并使塑料制品的弹性模量显著提高。
3.2．热性能
加入填充料后,由于碳酸钙的热稳定性好,可使制品的热膨胀系数、收缩率在各方面相同下降，而不象玻璃纤维增强热塑性塑料那样，在不同方面有不同的收缩率，加入填充
料后可使制品的翘度、弯曲度变小，这是与纤维填充料相比最大的特点，制品的热变形温度随着填充料的增加而增高。
3.3．耐辐射性
填充料对射线有一定的吸收能力,一般可吸收30%～80%
入射紫外线，可防止塑料制品的老化。
超细碳酸钙有普通超细碳酸钙和活性超细碳酸钙之分。
超细活性碳酸钙：表面经过乳化剂和表面处理剂处理；超细碳酸钙分子量：100.09
相对密度：2.45~2.50
粒径：0.01~0.08μm
比表面积：10~70㎡/g
外观：白色微细粉末
味道：无味
溶解性：几乎不溶于水，不溶于醇
稳定性：在空气中稳定
毒性：无毒
应用范围：塑料工业的电线电缆、硬管、地砖、薄膜、EV A海棉；
涂料工业的粉末涂料、合成树脂、釉药、油性漆、乳漆、初层漆；
橡胶工业的鞋类、轮胎、海棉、胶质糊；
橡胶里布、皮带软管、造纸，涂布、填充剂；
以及燃料颜色剂、牙膏、化妆品、食品添加剂、酸中和剂等
3.4．超细碳酸钙的特殊改性作用
塑料中填充超细级或更细的
碳酸钙，在改变制品性能方面有特殊效果。
20世纪90年代,发现在塑料中填充较大量的超细碳酸钙粒子后,塑料不仅刚性不受损害,韧性也得到大幅度的提高,最大可提高2～3倍。
改变了以往填充改性塑料必须以牺牲某种力学性能为代价、改性塑料的力学性能随填料填充量的增加而下降的状况。
传统无机填料表面活化处理：一般采用在熔融状态下进行表面活化处理。
新的表面活化处理工艺：选择添加一定量的增塑剂、增容剂和分散剂等，常温下在高搅机内进行冷包覆处理。
❖活性碳酸钙的应用
❖1、在塑料中可以提高塑料制品尺寸的稳定性、硬度和钢度，改善塑料加工性能及其制品的耐热性和散光性，
❖2、在橡胶中做填充剂，可起到增加体积、降低成本、改进加工性能及硫化性能；
❖3、在造纸中可作为纸张的填料、铜版纸的白色颜料、钙塑纸的填料等；
❖4、在涂料中作为填料，能起到骨架作用，故称之为“体质颜料”；在油性涂料中，填充量可达10－50%，在水性涂料中填充量可达10－20%。
