Hamayesh Arwin Alborz همایش آروین البرز ETSJR فصلنامه نوآوری در مهندسی و فناوری | ETSJR 2 2 2026 09 09 Enhancing the Rheological Properties of PVC Plastisols through Calcium-Based Nanocomposites: Mechanisms, Comparative Analysis, and Industrial Implications بهبود خواص رئولوژیکی پلاستیزول های PVC با استفاده از نانوکامپوزیت های پایه کلسیم: مکانیسم ها، تحلیل مقایسه ای و کاربردهای صنعتی 276 288 FA SAEID MASOUDNIA Lecturer, Department of Chemistry, University of Applied Science and Technology, Azin Khodro Manufacturing and Industrial Company Training Center, Tehran, Iran سعید مسعودنیا استاد ، گروه شیمی، دانشگاه جامع علمی کاربردی, مرکز آموزش شرکت تولیدی و صنعتی آذین خودرو، تهران، ایران karam roeintan emamgholi Undergraduate Student in Chemical Engineering, University of Applied Science and Technology(UAST), Azin Khodro Manufacturing and Industrial Company Training Center, Tehran, Iran کرم روئین تن امامقلی دانشجوی کارشناسی مهندسی صنایع شیمیایی، دانشگاه جامع علمی کاربردی, مرکز آموزش شرکت تولیدی و صنعتی آذین خودرو ، تهران، ایران farshad rahsepar Undergraduate Student in Chemical Engineering, University of Applied Science and Technology(UAST), Azin Khodro Manufacturing and Industrial Company Training Center, Tehran, Iran فرشاد رهسپار دانشجوی کارشناسی مهندسی صنایع شیمیایی، دانشگاه جامع علمی کاربردی, مرکز آموزش شرکت تولیدی و صنعتی آذین خودرو ، تهران، ایران masoud jaymand Undergraduate Student in Chemical Engineering, University of Applied Science and Technology(UAST), Azin Khodro Manufacturing and Industrial Company Training Center, Tehran, Iran مسعود جایمند دانشجوی کارشناسی مهندسی صنایع شیمیایی، دانشگاه جامع علمی کاربردی, مرکز آموزش شرکت تولیدی و صنعتی آذین خودرو ، تهران، ایران soheil amini Undergraduate Student in Chemical Engineering, University of Applied Science and Technology(UAST), Azin Khodro Manufacturing and Industrial Company Training Center, Tehran, Iran سهیل امینی دانشجوی کارشناسی مهندسی صنایع شیمیایی، دانشگاه جامع علمی کاربردی, مرکز آموزش شرکت تولیدی و صنعتی آذین خودرو ، تهران، ایران ehsan azarnosh Undergraduate Student in Chemical Engineering, University of Applied Science and Technology(UAST), Azin Khodro Manufacturing and Industrial Company Training Center, Tehran, Iran احسان آذرنوش دانشجوی کارشناسی مهندسی صنایع شیمیایی، دانشگاه جامع علمی کاربردی, مرکز آموزش شرکت تولیدی و صنعتی آذین خودرو ، تهران، ایران 2026 08 29 PVC plastisols are highly versatile, solvent-free dispersions widely used in coatings, sealants, synthetic leather, automotive underbody protection, flooring, and a variety of flexible polymer products. Their industrial value depends strongly on their rheological profile, which governs processability, application behavior, storage stability, sag resistance, film formation, and final performance after fusion. Among the different strategies proposed for rheology control, the incorporation of calcium-based nanocomposites, particularly nano-sized calcium carbonate, has attracted substantial attention due to its low cost, broad availability, tunable surface chemistry, and ability to interact effectively with both PVC particles and plasticizer phases. This review provides a detailed examination of the mechanisms by which nano-calcium carbonate modifies plastisol rheology. The discussion focuses on viscosity evolution, yield stress development, shear-thinning behavior, thixotropy, and aging stability. Particular attention is given to the effects of particle size, shape, surface treatment, dispersion state, and filler loading on the microstructure of the suspension. In addition, this article compares calcium-based nanocomposites with conventional microfillers, alternative nanoparticles such as nanosilica and nanoclay, and unfilled plastisol systems. The comparative analysis shows that nano-CaCO3_33 offers a favorable balance between processability, structural stability, cost-effectiveness, and industrial scalability, making it one of the most practical rheology modifiers for modern plastisol formulations. Finally, future research directions are proposed, including hybrid filler systems, bio-based plasticizers, and advanced multiscale rheological modeling. پلاستیزول های PVC، پراکندگی های بسیار متنوع و بدون حلالی هستند که به طور گسترده در پوشش ها، درزگیرها، چرم مصنوعی، محافظ زیر بدنه خودرو، کفپوش ها و انواع محصولات پلیمری انعطاف پذیر استفاده می شوند. ارزش صنعتی آنها به شدت به مشخصات رئولوژیکی آنها بستگی دارد که فرآیندپذیری، رفتار کاربردی، پایداری ذخیره سازی، مقاومت در برابر شره، تشکیل فیلم و عملکرد نهایی پس از همجوشی را کنترل می کند. در میان استراتژی های مختلف پیشنهادی برای کنترل رئولوژی، ترکیب نانوکامپوزیت های مبتنی بر کلسیم، به ویژه کربنات کلسیم نانو، به دلیل هزینه کم، دسترسی گسترده، شیمی سطح قابل تنظیم و توانایی تعامل موثر با ذرات PVC و فازهای نرم کننده، توجه زیادی را به خود جلب کرده است. این بررسی، بررسی دقیقی از مکانیسم هایی که نانو کربنات کلسیم از طریق آنها رئولوژی پلاستیزول را اصلاح می کند، ارائه می دهد. این بحث بر تکامل ویسکوزیته، توسعه تنش تسلیم، رفتار رقیق شوندگی برشی، تیکسوتروپی و پایداری در برابر پیری تمرکز دارد. توجه ویژه ای به اثرات اندازه ذرات، شکل، عملیات سطحی، حالت پراکندگی و بارگذاری پرکننده بر ریزساختار سوسپانسیون شده است. علاوه بر این، این مقاله نانوکامپوزیت های مبتنی بر کلسیم را با میکروفیلرهای مرسوم، نانوذرات جایگزین مانند نانوسیلیکا و نانورس و سیستم های پلاستیزول بدون پرکننده مقایسه می کند. تجزیه و تحلیل مقایسه ای نشان می دهد که نانو-CaCO3_33 تعادل مطلوبی بین فرآیندپذیری، پایداری ساختاری، مقرون به صرفه بودن و مقیاس پذیری صنعتی ارائه می دهد و آن را به یکی از کاربردی ترین اصلاح کننده های رئولوژی برای فرمولاسیون های پلاستیزول مدرن تبدیل می کند. در نهایت، جهت گیری های تحقیقاتی آینده، از جمله سیستم های پرکننده هیبریدی، پلاستی سایزرهای زیستی و مدل سازی رئولوژیکی چندمقیاسی پیشرفته، پیشنهاد شده است. https://www.etsjr.ir/downloadfilepdf/184395