橡膠工業大量使用碳酸鈣作為填充劑，其應用范圍幾乎遍布各種橡膠產品。重鈣作為非補強填料，輕鈣或者活性鈣用作半補強填料，納米鈣作為補強填料。

下面簡單說一下，納米碳(tan)酸鈣(gai)在(zai)橡膠中填充作用。

01

增韌補強作(zuo)用

一般(ban)來說，納米碳酸鈣粒子在聚(ju)合物中的微觀結構分(fen)為三種。

第(di)一種(zhong)，碳酸鈣(gai)粒子在聚合物中(zhong)形成鏈(lian)式的(de)第(di)二聚集態(tai)，如(ru)果結(jie)合比較好(hao)(hao)，則(ze)這(zhe)種(zhong)形態(tai)結(jie)構有很好(hao)(hao)的(de)補果，碳酸鈣(gai)粒子如(ru)同剛性鏈(lian)條一樣對(dui)聚合物起到補強作用。

第二種(zhong)，碳酸鈣粒子以無規則的(de)分散狀態存(cun)在，有(you)的(de)聚集(ji)成(cheng)團，有(you)的(de)個別分散，這種(zhong)分散形態既不增(zeng)強(qiang)也(ye)不增(zeng)韌(ren)。

第三(san)種(zhong)，碳酸(suan)鈣(gai)粒子比較均(jun)勻(yun)地(di)分散在基體中，這種(zhong)情況下，無論是否具有良好的界面(mian)結合，都(dou)會產生明顯的增強、增韌效果。

納(na)米碳酸鈣(gai)的(de)(de)(de)(de)主要微觀結構屬于(yu)第三種，因此解決分(fen)(fen)散(san)問題(ti)是發(fa)揮潛(qian)能的(de)(de)(de)(de)關(guan)鍵問題(ti)。影(ying)響分(fen)(fen)散(san)效(xiao)果主要有粒(li)子(zi)之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)團聚力，納(na)米粒(li)子(zi)與(yu)基體之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)浸潤性，粒(li)子(zi)之(zhi)間在分(fen)(fen)散(san)過(guo)程中(zhong)受到的(de)(de)(de)(de)力及其類型。因此通過(guo)改變煉膠工藝給納(na)米碳酸鈣(gai)和聚合物傳遞適(shi)當的(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)散(san)能量，使納(na)米碳酸鈣(gai)粒(li)子(zi)更(geng)均勻(yun)地分(fen)(fen)布于(yu)橡膠大分(fen)(fen)子(zi)基體中(zhong)。

02

填充體積、降(jiang)低成本(ben)

納米碳(tan)酸(suan)鈣在(zai)鞋用(yong)橡膠(jiao)中的(de)(de)填充量一(yi)般在(zai)40%左右，可以較(jiao)大(da)幅度(du)降低鞋材的(de)(de)制造成(cheng)本(ben)；由(you)于納米碳(tan)酸(suan)鈣顆粒具有空(kong)洞(dong)結構(gou)，使得鞋用(yong)橡膠(jiao)填充后(hou)的(de)(de)材料的(de)(de)密(mi)度(du)較(jiao)重質碳(tan)酸(suan)鈣和(he)一(yi)些普通(tong)碳(tan)酸(suan)鈣的(de)(de)密(mi)度(du)小，從而增大(da)體(ti)積的(de)(de)同時相應降低成(cheng)本(ben)。

03

增強(qiang)抗劃(hua)痕性

由(you)于(yu)橡膠材料為非極性高聚(ju)物(wu)，在(zai)與極性無機粉體共混時(shi)由(you)于(yu)界面結合力(li)有(you)限，一(yi)般容(rong)(rong)易(yi)形成明(ming)顯界面和(he)空(kong)(kong)隙(xi)。當共混高聚(ju)物(wu)中該(gai)情況(kuang)的顆粒占(zhan)有(you)較大的比例時(shi)，材料在(zai)受到外(wai)力(li)剪切時(shi)，顆粒及(ji)界面間隙(xi)均會發(fa)生位(wei)移現象和(he)空(kong)(kong)隙(xi)體積的變化，因此在(zai)材料表面容(rong)(rong)易(yi)形成折光現象，俗(su)稱“劃痕”。

納米碳(tan)(tan)(tan)酸(suan)鈣(gai)由于表面通過硬脂酸(suan)鈉等處理(li)劑處理(li)后，提高碳(tan)(tan)(tan)酸(suan)鈣(gai)粒(li)子(zi)(zi)與非(fei)極性橡膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)(fen)子(zi)(zi)間(jian)的(de)結合(he)力，減小界(jie)面空隙體積(ji)；納米碳(tan)(tan)(tan)酸(suan)鈣(gai)多為多孔狀團聚顆粒(li)且粒(li)徑較(jiao)小，當橡膠(jiao)(jiao)(jiao)捏合(he)分(fen)(fen)散(san)完(wan)全，納米碳(tan)(tan)(tan)酸(suan)鈣(gai)自身分(fen)(fen)散(san)性能較(jiao)好時，此(ci)時碳(tan)(tan)(tan)酸(suan)鈣(gai)粒(li)子(zi)(zi)與有機高分(fen)(fen)子(zi)(zi)間(jian)結合(he)力較(jiao)強，一般(ban)條件下的(de)外力剪(jian)切不能破壞顆粒(li)與橡膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)(fen)子(zi)(zi)間(jian)的(de)結合(he)力，因(yin)此(ci)不會(hui)出現“劃痕”現象。

04

提(ti)高(gao)致密性

納米碳酸鈣(gai)相對于一(yi)些較大顆粒(li)的無機填料，如(ru)滑石粉、重鈣(gai)等具(ju)有(you)顆粒(li)小，比表(biao)面積高的特點，在與橡膠大分子結合后，可以填充(chong)在大分子間(jian)的空隙中，提高有(you)機高分子材料的致密性。