纳米级碳酸钙相对于普通微米级碳酸钙来说,具有小尺寸效应、表面效应、量子效应等特性,从而能够产生微米级碳酸钙不具备的优异性能。
一、纳米级碳酸钙粉体均匀分散的重要性
但随着碳酸钙的超细化和纳米化,其粒子粒径越小,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,无法在聚合物基体中很好的均匀分散。
通过表面改性,碳酸钙改性剂是从表面提升碳酸钙应用性能、提高适用性,改性剂可定向吸附在碳酸钙表面,使其表面具有电荷特性,由于同种电荷的排斥性,碳酸钙就不易团聚,起到很好的分散效果,分散性更好。
二、纳米剂碳酸钙在橡胶领域的应用
1、轮胎
用于轮胎的碳酸钙主要是超细活性碳酸钙。与炭黑相比,由于超细活性碳酸钙粒子表面包覆有活性覆盖层,因此超细活性碳酸钙与橡胶的亲和性好,混炼时易分散,胶料生热低、扯断永久变形小、弹性好等性能。
2、胶管和胶带
用于胶管和胶带的碳酸钙是轻质碳酸钙和超细活性碳酸钙,其作用一是降低产品成本;二是作为白色补强填充剂,有利于浅色产品的制备和调节胶料物理性能;三是改善胶料的分散性、粘性,有助于胶料与短纤维填料和骨架材料粘合。
3、胶鞋
碳酸钙,尤其是轻质碳酸钙和超细活性碳酸钙完全符合这些要求,因此碳酸钙在胶鞋中的应用十分广泛,常与炭黑、白炭黑、钛白粉、陶土和滑石粉并用作胶鞋各部位的补强填充剂。
4、电线电缆
碳酸钙一般与白炭黑、LEE白滑粉和陶土等并用作电线电缆,包括软硬电线电缆、阻燃电线电缆、高低压电线电缆、绝缘电线电缆和矿用电线电缆等的白色补强填充剂。
5、橡胶密封制品
在橡胶密封制品中,碳酸钙主要用于挤出(海绵)密封条,其作用是:作补强填充剂,改善胶料的挤出工艺性能,使挤出密封条表面光滑;作干燥剂,吸收胶料中的水分,保证胶料的发泡率和挤出收缩率。
随着人们生活水平的提高,橡胶制品的用途越来越广,色彩也越来越丰富,充分利用超细活性碳酸钙和轻质碳酸钙白度高和补强性较好的特点,扩展超细活性碳酸钙和轻质碳酸钙在艳色橡胶制品中的应用,也是扩大碳酸钙应用的有效途径。
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