碳酸鈣作為補(bǔ)強(qiáng)填充劑改進(jìn)橡膠性能的研究

活性碳酸鈣的成功應(yīng)用使碳酸鈣的性能發(fā)生了質(zhì)的飛躍,尤其是活性超細(xì)碳酸鈣具有功能填料的特點(diǎn),從而大大拓寬了其應(yīng)用范圍,其增韌補(bǔ)強(qiáng)效果極大地改善和提高了產(chǎn)品的性能和質(zhì)量。綱米碳酸鈣是碳酸鈣中的精品,也是一種最廉價(jià)的納米材料,其具有的特殊量子尺寸效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)等,使其與常規(guī)粉體材料相比在補(bǔ)強(qiáng)性、透明性、分散性、觸變性等方面都顯示出明顯的優(yōu)勢(shì),與其它材料微觀結(jié)合情況也發(fā)生變化,從而引起膠料宏觀性能的變化。
(1)鄒德榮比較了納米碳酸鈣和輕質(zhì)碳酸鈣對(duì)室溫硫化硅橡膠的物理性能和工藝性能的影響。結(jié)果表明,輕質(zhì)碳酸鈣只是常規(guī)的增量填充劑,納米碳酸鈣可以提高硅橡膠的交聯(lián)密度和物理性能,但其膠料起始粘度增大,工藝性能下降。
(2)田萌等研究納米碳酸鈣對(duì)氯化聚乙烯橡膠(CM)硫化特性和物理性能的影響,并與普通碳酸鈣進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明,納米碳酸鈣對(duì)CM混煉膠加工流動(dòng)性的影響較小,有助于交聯(lián)反應(yīng);對(duì)CM膠料的硫化有延遲作用,但仍能較好地滿足工藝要求;能夠有效改善CM硫化膠的物理性能,對(duì)CM的補(bǔ)強(qiáng)效果優(yōu)于普通碳酸鈣。
(3)羅穗蓮等采用硅烷偶聯(lián)劑對(duì)超細(xì)碳酸鈣進(jìn)行表面改性,制備室溫硫化(RTV)單組分硅橡膠密封膠。結(jié)果表明,采用硅烷偶聯(lián)劑事先對(duì)碳酸鈣進(jìn)行表面處理的改性方法較好;其中用巰丙基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑(A-189)處理的碳酸鈣對(duì)密封膠的增強(qiáng)效果較好,但密封膠脫模時(shí)間需要5天,存在著明顯的延遲硫化現(xiàn)象。
(4)古菊等通過(guò)固相法在硬脂酸改性商品納米碳酸鈣CCR中加入間苯二酚與六亞甲基四胺的絡(luò)合物RH,制備了改性納米碳酸鈣M-CCR,并分別制備了NR/SBR/BR并用膠與M-CCR和CCR的復(fù)合材料。結(jié)果表明,填充M-CCR的并用膠加工性能、強(qiáng)力性能以及填料的分散性和界面結(jié)合力均明顯優(yōu)于填充CCR的并用膠。
(5)宋智彬等研究了納米碳酸鈣對(duì)膠料性能的影響以及納米碳酸鈣與炭黑N330并用對(duì)NBR的性能影響。結(jié)果表明,與未改性的納米碳酸鈣膠料相比,改性后納米碳酸鈣膠料基本力學(xué)性能、耐老化性能及耐油性能均有提高,并用炭黑時(shí),隨著納米碳酸鈣用量增大,膠料耐老化性能提高。
李玉林等使用甲基丙烯酸表面改性納米碳酸鈣,并研究改性碳酸鈣對(duì)CR物理性能及耐老化性能的影響。結(jié)果表明,甲基丙烯酸改性納米碳酸鈣能明顯提高CR的撕裂強(qiáng)度、體積電阻率和介質(zhì)損耗,并改善其耐老化性能。
冀冰等的研究表明,與普通微米級(jí)碳酸鈣相一比,納米碳酸鈣具有表面能高、表面親水疏油、極易聚集成團(tuán)的特點(diǎn),難以在非極性或弱極性的橡膠/樹脂體系中均勻分散,隨著納米碳酸鈣填充量的增大,這些缺點(diǎn)更加明顯,過(guò)量填充甚至?xí)怪破窡o(wú)法使用。為了降低納米碳酸鈣表面高勢(shì)能,提高分散性,并增強(qiáng)其與聚合物的濕潤(rùn)性和親和力,在使用前往往要先進(jìn)行表面改性。目前該領(lǐng)域已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。
來(lái)源:中國(guó)粉體技術(shù)網(wǎng)