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纳米碳酸钙在密封胶、胶粘剂中的应用
2022-08-25 Source：本站 Click on the quantity：292
纳米碳酸钙填充剂在密封胶中的应用主要存在三个方面的问题：一是填充剂与胶体的掺和作用;二是填充剂对触变性能的影响;三是对密封胶的增强作用。而影响密封胶专用纳米碳酸钙在密封胶中掺和性能的因素主要是有粒径、晶型、吸油值、比表面积、pH值、筛余物、水分，其中影响交替触变性的因素主要是颗粒形态、吸油值、表面改性和pH值，影响增强作用的因素主要由：粒径、分散性。
1、pH值
pH值越低越好，碳酸钙返碱是轻钙生产中较常见的现象，存在的碱会与胶料中的酸性成分生成水，水很容易使硅氧烷水解产生无机颗粒，由此在胶料中形成密布的微小颗粒，并让胶体稳定性下降，出现“凝胶”现象，从而影响制品的表面性能。但pH值偏高也有有利的一面，即虽然碳酸钙进行了表面处理，但由于表面处理的不完全性，裸露的碳酸钙分子提供了较多的——OH基团，而这些——OH基团的存在有助于碳酸钙分子和密封胶基料的接触界面氢键网的形成，从而有利于胶体触变性的提高。
2、吸油值
吸油值是密封胶专用碳酸钙的一项非常重要的指标，是影响碳酸钙在胶中浸润性的因素。配胶后可发现，吸油值较高的碳酸钙的触变性和各种力学性能均比较理想，但胶的黏性大，不易调整。不同的密封胶体系对纳米碳酸钙吸油值的要求各不相同，难以用一个具体的指标数据来标识，要视具体情况而定。
3、比表面积
与胶黏剂和密封胶中对纳米碳酸钙的粒径要求60-100nm相一样，胶黏剂和密封胶中对纳米碳酸钙的比表面积以20-25㎡/g为佳，可以获得理想的抗坍落度和可挤压性。当比表面积过大时，密封胶的可挤压性显得较差，抗拉力性随着比表面积的增加而增大，但分散性能却下降。
4、水分
作为密封胶填充剂，纳米碳酸钙的水分含量越低越好，一般必须小于0.5%。水分太高，加工过程中针孔蜜炼时间长，动力消耗大，同时影响胶的后续工序质量;水分还可能使配方中的某些成分水解而产生无机颗粒，从而影响填料在胶中的掺和或使密封胶产生颗粒等。如在聚氨酯胶黏剂中有较多的异氰酸根基团容易发生水解，若纳米碳酸钙填料中水分过多，则会消耗部分异氰酸，并生成CO2使产品出现发泡现象。
5、粒径
以60-100nm为宜，粒径太大，胶的触变性能差，易流挂，同时会影响制品的力学性能，粒径太细，分散难度大，捏合时间长，分散性不好时容易引起胶的表面粗糙，
6、晶型
纳米碳酸钙的晶型应与硅酮密封胶的生产技术配方，制品的加工技术及设备条件相适应，一般地，立方体或菱形六面体、立方体部分呈现锁状晶型的适应性比较广泛。
7、表面处理
纳米碳酸钙改性效果的好坏将影响其颗粒对胶体的掺和作用，影响交替的触变性。改性效果好将使纳米碳酸钙在聚合物中具有良好的亲和性，同时发现，少量覆盖不完全的碳酸钙粒子(<2%)给吸附水提供了一席之地，这有助于在纳米碳酸钙粒子族之间产生氢键网，从而赋予密封胶凝胶特征。虽然在黏度降低后产生的剪切应力作用下，这种氢键网很容易被破坏，但也能迅速复原，从而使应用纳米碳酸钙作填充剂的密封胶具有触变性能。
8、筛余物
筛余物应小于0.15%(45um筛)，筛余物过高产生表面颗粒的主要原因，必须严加控制。
1、pH值
pH值越低越好，碳酸钙返碱是轻钙生产中较常见的现象，存在的碱会与胶料中的酸性成分生成水，水很容易使硅氧烷水解产生无机颗粒，由此在胶料中形成密布的微小颗粒，并让胶体稳定性下降，出现“凝胶”现象，从而影响制品的表面性能。但pH值偏高也有有利的一面，即虽然碳酸钙进行了表面处理，但由于表面处理的不完全性，裸露的碳酸钙分子提供了较多的——OH基团，而这些——OH基团的存在有助于碳酸钙分子和密封胶基料的接触界面氢键网的形成，从而有利于胶体触变性的提高。
2、吸油值
吸油值是密封胶专用碳酸钙的一项非常重要的指标，是影响碳酸钙在胶中浸润性的因素。配胶后可发现，吸油值较高的碳酸钙的触变性和各种力学性能均比较理想，但胶的黏性大，不易调整。不同的密封胶体系对纳米碳酸钙吸油值的要求各不相同，难以用一个具体的指标数据来标识，要视具体情况而定。
3、比表面积
与胶黏剂和密封胶中对纳米碳酸钙的粒径要求60-100nm相一样，胶黏剂和密封胶中对纳米碳酸钙的比表面积以20-25㎡/g为佳，可以获得理想的抗坍落度和可挤压性。当比表面积过大时，密封胶的可挤压性显得较差，抗拉力性随着比表面积的增加而增大，但分散性能却下降。
4、水分
作为密封胶填充剂，纳米碳酸钙的水分含量越低越好，一般必须小于0.5%。水分太高，加工过程中针孔蜜炼时间长，动力消耗大，同时影响胶的后续工序质量;水分还可能使配方中的某些成分水解而产生无机颗粒，从而影响填料在胶中的掺和或使密封胶产生颗粒等。如在聚氨酯胶黏剂中有较多的异氰酸根基团容易发生水解，若纳米碳酸钙填料中水分过多，则会消耗部分异氰酸，并生成CO2使产品出现发泡现象。
5、粒径
以60-100nm为宜，粒径太大，胶的触变性能差，易流挂，同时会影响制品的力学性能，粒径太细，分散难度大，捏合时间长，分散性不好时容易引起胶的表面粗糙，
6、晶型
纳米碳酸钙的晶型应与硅酮密封胶的生产技术配方，制品的加工技术及设备条件相适应，一般地，立方体或菱形六面体、立方体部分呈现锁状晶型的适应性比较广泛。
7、表面处理
纳米碳酸钙改性效果的好坏将影响其颗粒对胶体的掺和作用，影响交替的触变性。改性效果好将使纳米碳酸钙在聚合物中具有良好的亲和性，同时发现，少量覆盖不完全的碳酸钙粒子(<2%)给吸附水提供了一席之地，这有助于在纳米碳酸钙粒子族之间产生氢键网，从而赋予密封胶凝胶特征。虽然在黏度降低后产生的剪切应力作用下，这种氢键网很容易被破坏，但也能迅速复原，从而使应用纳米碳酸钙作填充剂的密封胶具有触变性能。
8、筛余物
筛余物应小于0.15%(45um筛)，筛余物过高产生表面颗粒的主要原因，必须严加控制。
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