改性针形纳米碳酸钙在PVC中的应用研究6

1“挑战杯”2011河北省大学生课外学术科技作品申报书序号：编码：“挑战杯”2011河北省大学生课外学术科技作品竞赛作品申报书作品名称：改性针形纳米碳酸钙在PVC中的应用研究学校全称：河北化工医药职业技术学院申报者姓名（集体名称）：高聚涛刘小敏类别：√自然科学类学术论文□哲学社会科学类社会调查报告和学术论文□科技发明制作A类□科技发明制作B类2目录A2申报者情况（集体项目）.................................................................3B1申报作品情况（自然科学类学术论文）.........................................4C当前国内外同类课题研究水平概述................................................9D推荐者情况及对作品的说明..........................................................10E省级组织委员会秘书处资格和形式审查意见..............................13F参赛作品打印处...............................................................................14G1省级评审委员会预审意见粘贴处..................................................40G2省级评审委员会终审意见粘贴处..................................................413A2申报者情况（集体项目）说明：1．必须由申报者本人按要求填写；2．申报者代表必须是作者中学历最高者，其余作者按学历高低排列；3．本表中的学籍管理部门签章视为申报者情况的确认。申报者代表情况姓名高聚涛性别男出生年月1988年10月学校河北化工医药职业技术学院系别、专业、年级化学与环境工程系，有机化工生产技术，0901班学历大专学制3入学时间2009年9月作品名称改性针形纳米碳酸钙在PVC中的应用研究毕业论文题目通讯地址石家庄市裕华区方兴路88号邮政编码050026办公电话[phone]常住地通讯地址石家庄市裕华区方兴路88号邮政编码050026住宅电话其他作者情况姓名性别年龄学历所在单位刘小敏女21大专河北化工医药职业技术学院资格认定学校学籍管理部门意见以上作者是否为2011年7月1日前正式注册在校的全日制非成人教育、非在职的高等学校中国籍专科生、本科生、硕士研究生或博士研究生。□是□否（部门签章）年月日院、系负责人或导师意见本作品是否为课外学术科技或社会实践活动成果□是□否负责人签名：年月日4B1．申报作品情况（自然科学类学术论文）说明：1．必须由申报者本人填写；2．本部分中的科研管理部门签章视为对申报者所填内容的确认；3．作品分类请按作品的学术方向或所涉及的主要学科领域填写；4．硕士研究生、博士研究生作品不在此列。作品全称改性针形纳米碳酸钙在PVC中的应用研究作品分类（E）A．机械与控制（包括机械、仪器仪表、自动化控制、工程、交通、建筑等）B．信息技术（包括计算机、电信、通讯、电子等）C．数理（包括数学、物理、地球与空间科学等）D．生命科学（包括生物、农学、药学、医学、健康、卫生、食品等）E．能源化工（包括能源、材料、石油、化学、化工、生态、环保等）作品撰写的目的和基本思路目的：我们课题组研发的针形纳米碳酸钙生产技术已实现工业生产，与其它现有的纳米碳酸钙相比成本低、产量大，因此，其应用值得广泛推广。目前，PVC是纳米碳酸钙广泛应用的领域之一，由于纳米碳酸钙表面亲水疏油的特性，直接应用的效果不好，必须对针形纳米碳酸进行表面改性，才能克服纳米米碳酸钙在PVC中易团聚现象。基本思路：本文先自制针形纳米碳酸钙，然后采用多种市售改性剂对其进行表面改性，通过检测添加改性纳米碳酸钙的PVC的力学性5能（拉伸强度、冲击强度）来筛选合适的改性剂，并确定合适的加入量。将不同量的用合适的改性剂改性的纳米碳酸钙填充到PVC材料中，考察了PVC复合材料的力学性能，并用电子扫描电镜分析不同量的改性针形纳米碳酸钙在PVC材料中的分散效果，以及拉伸断面和冲击断面的断裂微观形貌。最后，将得到的性能最好的改性纳米碳酸钙与其它市售纳米碳酸钙作对比，以确定本研究所达到的水平。作品的科学性、先进性及独特之处我们课题组研制出的针形纳米碳酸钙与其它纳米碳酸钙相比，成本低，产量大，值得广泛推广。将其进行表面改性后，添加到PVC复合材料中，在添加量相同的条件下，与添加其它市售纳米碳酸钙的PVC复合材料相比，力学性能更优越。作品的实际应用价值和现实意义1.本论文采用的针形纳米碳酸钙原料以实现工业化生产，与其它市售纳米碳酸钙相比，具有成本低、产量大的优势。2.通过对针形纳米碳酸钙进行表面改性后，将其添加到在PVC中，PVC复合材料的力学性能均优于相同条件下添加其它市售纳米碳酸钙PVC复合材料的力学性能。3.从以上两点可以看出，本研究采用的原料针形纳米碳酸钙成本低于其它市售纳米碳酸钙，而本研究制备的改性针形纳米碳酸钙在PVC中的应用效果好于其它市售纳米碳酸钙，因此，本研究具有可观的实用价值，经济效益非常明显。6学术论文文摘本文先制备出直径为30～40nm,长径比10～15的针形纳米碳酸钙，再从市售改性剂中筛选出最优改性剂，并找到在针形纳米碳酸钙中的最佳加入量，然后对针形纳米碳酸钙进行表面改性,将其填充到聚氯乙烯(PVC)材料中，考察了改性针形纳米碳酸钙/PVC复合材料的力学性能。与填充未改性的针形纳米碳酸钙的PVC相比,添加5%改性针形碳酸钙的聚氯乙烯材料的拉伸强度提高了10%，冲击强度提高了7%，扫描电镜照片(SEM)显示,改性纳米碳酸钙分散均匀，冲击断面和拉伸断面均呈现明显的韧性断裂特征；与其它市售纳米碳酸钙相比，在PVC中的应用效果要好。作品在何时、何地、何种机构举行的会议上或报刊上发表及所获奖励1.焦其帅;胡庆福;刘洪杰;刘润静;胡永琪;李津津.针状纳米级碳酸钙的工业生产与应用.[J].无机盐工业,2006,25(3):337-339.2.焦其帅；赵风云；王琰；王勇；陈建良；胡永琪.针形纳米碳酸钙的表面改性及在PVC中的应用[J].高分子材料科学与工程,2008，（2）：124-127.鉴定结果本研究采用的原料针形纳米碳酸钙的生产技术为河北省科技厅立项课题，于2005年3月通过了省级技术鉴定7请提供对于理解、审查、评价所申报作品具有参考价值的现有技术及技术文献的检索目录[1]汪晖,汪国云,帅颖松等.我国超微细粉体应用市场分析.化工进展,1993,(9):48～50.[2]天津化工研究所编.无机盐工艺手册(上册).北京:化学工业出版社,1996.485～496.[3]胡庆福,胡晓波,刘宝树.纳米碳酸钙制造及其应用.非金属矿,2000,23(4):24～26.[4]樊蕾,王治刚,张松.国内外超细碳酸钙生产技术.云南化工,2000,27(2):33～34.[5]JohnK.Borchardt.PVC-calciumcarbonatenanocomposites.Polymers,2004,(11):26.[6]Qing-XinZhang,Zhong-ZhenYu,Xiao-LinXiea,etal.Crystallizationandimpactenergyofpolypropylene/CaCO3nanocompositeswithnonionicmodifier.Polymer,2004,(45):5985~5994.[7]焦其帅；赵风云；王琰；王勇；陈建良；胡永琪.针形纳米碳酸钙的表面改性及在PVC中的应用[J].高分子材料科学与工程,2008，（2）：124-127.[8]焦其帅;胡庆福;刘洪杰;刘润静;胡永琪;李津津.针状纳米级碳酸钙的工业生产与应用.[J].无机盐工业,2006,25(3):337-339.[9]刘颖悟.碳酸钙的活化改性.无机盐工业,1990,(6):34~36.[10]梁基照，王丽.PP/纳米CaCO3复合材料的抗冲击性能[J].合成树脂及塑料，2005,(2):63-65.[11]王勇；赵华；刘洪杰；李智勇；刘润静；胡永琪.PP／针形纳米CaCO3复合材料的力学性能[J].合成树脂及塑料，2007，（2）：54-57.8[12]梁基照，王丽.聚丙烯/纳米CaCO3复合材料的拉伸性能[J].现代塑料加工应用,.2006,（4）：1-3.[13]刘晓明.硬聚氯乙稀改性与加工[M].北京:中国轻工业出版社,1998,407.[14]高长云,辛振祥等.纳米碳酸钙改性聚丙烯力学性能及微观形态的研究[J].塑料工业,2010年11期，3.[15]郑水林.粉体表面改性.北京:中国建材工业出版社,1995.25.申报材料清单（申报论文一篇，相关资料名称及数量）科研管理部门签章年月日9C.当前国内外同类课题研究水平概述说明：1.申报者可根据作品类别和情况填写；2.填写此栏有助于评审。本研究课题属于化工产品（针形纳米碳酸钙）的应用技术推广，与国内的其他现有已工业化的纳米碳酸钙相比，具有以下优点：1.本课题组开发的针形纳米碳酸钙的生产方法，使用普通轻质碳酸钙的设备，只需改变部分工艺参数即可生产，与其他现有已工业化的纳米碳酸钙相比，具有产量大，成本低的优势。2.通过对针形纳米碳酸钙进行表面改性后，将其添加到在PVC中，PVC复合材料的力学性能均优于相同条件下添加其它市售纳米碳酸钙PVC复合材料的力学性能。从以上两点可以看出，本研究采用的原料针形纳米碳酸钙成本低于其它市售纳米碳酸钙，而本研究制备的改性针形纳米碳酸钙在PVC中的应用效果好于其它市售纳米碳酸钙，因此，本研究具有可观的实用价值，经济效益非常明显。10D.推荐者情况及对作品的说明说明：1．由推荐者本人填写；2．推荐者必须具有高级专业技术职称，并是与申报作品相同或相关领域的专家学者或专业技术人员（教研组集体推荐亦可）；3．推荐者填写此部分，即视为同意推荐；4．推荐者所在单位签章仅被视为对推荐者身份的确认。推荐者情况姓名性别年龄职称工作单位通讯地址邮编单位电话住宅电话推荐者所在单位签章签章日期年月日请对申报者申报情况的真实性作出阐述本课题是高聚涛刘小敏两名同学在焦其帅老师的指导下完成的，情况属实。请对作品的意义、技术水平、适用范围及推广前景作出您的评价本课题采用的原料针形纳米碳酸钙成本低于其它市售纳米碳酸钙，而本研究制备的改性针形纳米碳酸钙在PVC中的应用效果好于其它市售纳米碳酸钙，因此，本研究具有可观的实用价值，经济效益非常明显，值得大力推广。其它说明11推荐者情况姓名性别年龄职称工作单位通讯地址邮编单位电话住宅电话推荐者所在单位签章签章日期年月日请对申报者申报情况的真实性作出阐述本课题是高聚涛刘小敏两名同学在焦其帅老师的指导下完成的，情况属实。请对作品的意义、技术水平、适用范围及推广前景作出您的评价本课题采用的原料针形纳米碳酸钙成本低于其它市售纳米碳酸钙，而本研究制备的改性针形纳米碳酸钙在PVC中的应用效果好于其它市售纳米碳酸钙，因此，本研究具有可观的实用价值，经济效益非常明显，值得大力推广。其它说明12学校组织协调机构确认并盖章（团委代章）年月日校主管领导或校主管部门确认盖章年月日各省（区、市）评审委员会初评意见评委签名：年月日各省（区、市）组织协调委员会审定意见团委科协教育厅学联（签章）（签章）（签章）（签章）年月日13E．省级组织委员会秘书处资格和形式审查意见组委会秘书处资格审查意见审查人（签名）年月日组委会秘书处形式审查意见审查人（签名）年月日组委会秘书处审查结果□合格□不合格负责人（签名）年月日14F．参赛作品打印处15“挑战杯”2011年河北省大学生课外科技学术作品竞赛改性针形纳米碳酸钙在PVC中的应用研究Applicationofmo