鈣粉百科
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橡膠工業(yè)大量使用碳酸鈣作為填充劑
增韌補強作用
一般來說,納米碳酸鈣粒子在聚合物中的微觀結(jié)構(gòu)分為三種。
第一種,碳酸鈣粒子在聚合物中形成鏈式的第二聚集態(tài),如果結(jié)合比較好,則這種形態(tài)結(jié)構(gòu)有很好的效果,碳酸鈣粒子如同剛性鏈條一樣對聚合物起到補強作用。
第二種,碳酸鈣粒子以無規(guī)則的分散狀態(tài)存在,有的聚集成團,有的個別分散,這種分散形態(tài)既不增強也不增韌。
第三種,碳酸鈣粒子比較均勻地分散在基體中,這種情況下,無論是否具有良好的界面結(jié)合,都會產(chǎn)生明顯的增強、增韌效果。
納米碳酸鈣的主要微觀結(jié)構(gòu)屬于第三種,因此解決分散問題是發(fā)揮潛能的關(guān)鍵問題。影響分散效果主要有粒子之間的團聚力,納米粒子與基體之間的浸潤性,粒子之間在分散過程中受到的力及其類型。因此通過改變煉膠工藝給納米碳酸鈣和聚合物傳遞適當(dāng)?shù)姆稚⒛芰?,使納米碳酸鈣粒子更均勻地分布于橡膠大分子基體中。
填充體積、降低成本
納米碳酸鈣在鞋用橡膠中的填充量一般在40%左右,可以較大幅度降低鞋材的制造成本;由于納米碳酸鈣顆粒具有空洞結(jié)構(gòu),使得鞋用橡膠填充后的材料的密度較重質(zhì)碳酸鈣和一些普通碳酸鈣的密度小,從而增大體積的同時相應(yīng)降低成本。
增強抗劃痕性
由于橡膠材料為非極性高聚物,在與極性無機粉體共混時由于界面結(jié)合力有限,一般容易形成明顯界面和空隙。當(dāng)共混高聚物中該情況的顆粒占有較大的比例時,材料在受到外力剪切時,顆粒及界面間隙均會發(fā)生位移現(xiàn)象和空隙體積的變化,因此在材料表面容易形成折光現(xiàn)象,俗稱“劃痕”。
納米碳酸鈣由于表面通過硬脂酸鈉等處理劑處理后,提高碳酸鈣粒子與非極性橡膠分子間的結(jié)合力,減小界面空隙體積;納米碳酸鈣多為多孔狀團聚顆粒且粒徑較小,當(dāng)橡膠捏合分散完全,納米碳酸鈣自身分散性能較好時,此時碳酸鈣粒子與有機高分子間結(jié)合力較強,一般條件下的外力剪切不能破壞顆粒與橡膠分子間的結(jié)合力,因此不會出現(xiàn)“劃痕”現(xiàn)象。
提高致密性
納米碳酸鈣相對于一些較大顆粒的無機填料,如滑石粉、重鈣等具有顆粒小,比表面積高的特點,在與橡膠大分子結(jié)合后,可以填充在大分子間的空隙中,提高有機高分子材料的致密性。