室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠目(mu)前(qian)已(yi)用(yong)作(zuo)粘合(he)劑、密封劑、灌封和制(zhi)模(mo)材料，在各(ge)行各(ge)業中都有(you)它(ta)的用(yong)途。其中補強(qiang)填料對RTV硅(gui)橡(xiang)膠的流變性能(neng)、 力學性能(neng)有(you)非常重要(yao)的影響。而納米(mi)碳酸(suan)鈣(gai)具(ju)有(you)價(jia)格低廉，性能(neng)優(you)異，填充(chong)量大，無毒(du)無味等(deng)特點，可用(yong)作(zuo)RTV硅(gui)橡(xiang)膠的補強(qiang)填料。

納(na)米碳(tan)(tan)酸(suan)(suan)鈣(gai)直接用于(yu)硅橡膠(jiao)中存在(zai)兩個缺點：一是納(na)米碳(tan)(tan)酸(suan)(suan)鈣(gai)的(de)(de)(de)比表(biao)(biao)面(mian)積大，分子間力(li)、靜電(dian)作用、氫鍵等(deng)引起碳(tan)(tan)酸(suan)(suan)鈣(gai)粉體(ti)的(de)(de)(de)團(tuan)聚(ju)，再加上納(na)米碳(tan)(tan)酸(suan)(suan)鈣(gai)為親(qin)水(shui)性(xing)無機化合(he)物(wu)，與有機聚(ju)硅氧烷親(qin)和性(xing)差，易(yi)形成粉體(ti)聚(ju)集(ji)體(ti)，造成納(na)米碳(tan)(tan)酸(suan)(suan)鈣(gai)在(zai)體(ti)系(xi)中分散(san)不均勻。二是納(na)米碳(tan)(tan)酸(suan)(suan)鈣(gai)吸(xi)油值很高，對硅橡膠(jiao)體(ti)系(xi)增稠效(xiao)果，且觸變(bian)性(xing)差，影響硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)施工性(xing)能(neng)。因此(ci)，必須(xu)根據RTV硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)特點和要(yao)求，對納(na)米碳(tan)(tan)酸(suan)(suan)鈣(gai)進行(xing)表(biao)(biao)面(mian)改性(xing)，可(ke)解決普通納(na)米碳(tan)(tan)酸(suan)(suan)鈣(gai)引起的(de)(de)(de)體(ti)系(xi)易(yi)流淌、 擠出性(xing)差、強度低等(deng)缺陷。

納米(mi)碳酸鈣的改性技術

納(na)(na)(na)米(mi)碳(tan)酸(suan)鈣(gai)的(de)改(gai)性(xing)主要采用濕法改(gai)性(xing)，具體是(shi)在納(na)(na)(na)米(mi)碳(tan)酸(suan)鈣(gai)漿液(ye)中加入分散劑和(he)表(biao)(biao)面(mian)活(huo)性(xing)劑，通過工藝控制納(na)(na)(na)米(mi)碳(tan)酸(suan)鈣(gai)粒徑以及表(biao)(biao)面(mian)活(huo)化率，通過脫水、干(gan)燥、粉碎和(he)分級后即得改(gai)性(xing)的(de)納(na)(na)(na)米(mi)碳(tan)酸(suan)鈣(gai)。

目前，使用多，效果的(de)表面活性(xing)劑主要(yao)是脂肪酸(suan)(suan)(suan)類(lei)的(de)有(you)機(ji)化(hua)(hua)合(he)物(wu)(wu)。這類(lei)化(hua)(hua)合(he)物(wu)(wu)分(fen)子(zi)(zi)(zi)的(de)一(yi)端為羧基(ji)、醚基(ji)等(deng) 極性(xing)基(ji)團(tuan)，可以與(yu)(yu)碳(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)鈣(gai)粒子(zi)(zi)(zi)表面發生物(wu)(wu)理化(hua)(hua)學吸(xi)附或化(hua)(hua)學反應，形成穩固的(de)橋聯結構(gou)；其(qi)分(fen)子(zi)(zi)(zi)的(de)另一(yi)端為長鏈(lian)烷(wan)基(ji)，結構(gou)與(yu)(yu)聚(ju)合(he)物(wu)(wu)分(fen)子(zi)(zi)(zi)相似(si)，因而與(yu)(yu)有(you)機(ji)高聚(ju)物(wu)(wu)有(you)良好的(de)相容(rong)性(xing)。納(na)米碳(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)鈣(gai)經表面改性(xing)后(hou)，可大幅度增強(qiang)納(na)米碳(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)鈣(gai)粒子(zi)(zi)(zi)和(he)有(you)機(ji)高聚(ju)物(wu)(wu)的(de)界面結合(he)力，并且有(you)效地降低納(na)米碳(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)鈣(gai)的(de)吸(xi)油值，降低納(na)米碳(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)鈣(gai)/有(you)機(ji)高聚(ju)物(wu)(wu)體系粘度，改善(shan)分(fen)散性(xing)和(he)提高添加量。

納米碳(tan)酸鈣對RTV硅橡膠流變性能影響(xiang)

在實際應用中，不要求RTV硅橡(xiang)膠粘結(jie)(jie)強度高(gao)，彈(dan)性好，而且需(xu)要施(shi)工(gong)性能好，能滿(man)足(zu)精(jing)細表(biao)面或(huo)(huo)凹槽(cao)、傾斜或(huo)(huo)垂直(zhi)面施(shi)工(gong)要求，故膠黏劑應不流淌，即具備觸變(bian)(bian)性。流體(ti)觸變(bian)(bian)性是指流體(ti)在外力作用下，微觀上(shang)網狀結(jie)(jie)構(gou)隨剪(jian)切時間(jian)發生(sheng)改(gai)變(bian)(bian)，宏(hong)觀上(shang)表(biao)現出剪(jian)切變(bian)(bian)稀的(de)現象。目(mu)前，各種觸變(bian)(bian)性的(de)機理(li)還(huan)缺乏統一的(de)解(jie)釋，國(guo)內外學者對其仍處(chu)于(yu)研究階段，但納米碳酸鈣能提高(gao)RTV硅橡(xiang)膠的(de)觸變(bian)(bian)性是不爭的(de)事實。

謝文清采(cai)用(yong)復合改(gai)(gai)性(xing)劑(ji)(ji)對納米碳(tan)酸(suan)鈣(gai)進(jin)行濕法改(gai)(gai)性(xing)，結果表明，采(cai)用(yong)復合改(gai)(gai)性(xing)劑(ji)(ji)比采(cai)用(yong)硬脂(zhi)酸(suan)改(gai)(gai)性(xing)劑(ji)(ji)所(suo)得到(dao)的(de)納米碳(tan)酸(suan)粒徑更(geng)小(xiao)，分(fen)布(bu)更(geng)均(jun)一。而用(yong)復合改(gai)(gai)性(xing)劑(ji)(ji)改(gai)(gai)性(xing)的(de)納米碳(tan)酸(suan)鈣(gai)制(zhi)備(bei)(bei)的(de)硅(gui)(gui)橡膠稠(chou)度(du)為8.6，低于用(yong)硬脂(zhi)酸(suan)鈉改(gai)(gai)性(xing)的(de)納米碳(tan)酸(suan)鈣(gai)制(zhi)備(bei)(bei)的(de)硅(gui)(gui)橡膠的(de)稠(chou)度(du)，稠(chou)度(du)指(zhi)標(biao)可以(yi)初(chu)步地反(fan)應硅(gui)(gui)橡膠的(de)觸(chu)變性(xing)能(neng)，稠(chou)度(du)低，擠出性(xing)又良好的(de)硅(gui)(gui)橡膠說(shuo)明其觸(chu)變性(xing)能(neng)越(yue)好。

陳(chen)利堂采用(yong)不同含量(liang)(liang)的(de)脂肪酸復合處理的(de)納米碳(tan)酸鈣(gai)填(tian)充于(yu)硅酮(tong)密封膠(jiao)(jiao)，納米碳(tan)酸鈣(gai)含量(liang)(liang)一定下，隨著納米碳(tan)酸鈣(gai)表(biao)面處理劑的(de)增加，成品膠(jiao)(jiao)擠出(chu)(chu)性明顯變好(hao)。從實(shi)驗結(jie)果看(kan)出(chu)(chu)，表(biao)面處理劑的(de)用(yong)量(liang)(liang)在 3 %~4 %時(shi)，納米碳(tan)酸鈣(gai)的(de)性能(neng)較(jiao)好(hao)。

劉亞(ya)雄(xiong)通過研究不(bu)同粒(li)徑，不(bu)同改性劑(ji)處理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)納(na)(na)米(mi)(mi)(mi)碳酸(suan)鈣(gai)(gai)填充硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠，結果表(biao)明：納(na)(na)米(mi)(mi)(mi)碳酸(suan)鈣(gai)(gai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)比(bi)表(biao)面越(yue)(yue)大(da)，其(qi)平均粒(li)徑越(yue)(yue)小，粒(li)子之間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)相互作(zuo)用(yong)越(yue)(yue)大(da)，反(fan)映(ying)膠料粘度增大(da)，觸(chu)(chu)變(bian)指(zhi)數(shu)不(bu)斷增大(da)，擠出量變(bian)小。經過有機(ji)處理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)碳酸(suan)鈣(gai)(gai)表(biao)面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)碳氫(qing)鏈可與附近的(de)(de)(de)(de)(de)(de)碳氫(qing)鏈、硅(gui)氧烷鏈相互作(zuo)用(yong)，形成穩(wen)定空間(jian)網(wang)狀(zhuang)(zhuang)結構(gou)。在施加剪(jian)切力的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)下，這種網(wang)狀(zhuang)(zhuang)結構(gou)破壞，表(biao)現出粘度下降，容易擠出，呈現正觸(chu)(chu)變(bian)性。當剪(jian)切力停(ting)止時，這種網(wang)狀(zhuang)(zhuang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)空間(jian)結構(gou)又通過范得(de)華力和碳氫(qing)鏈的(de)(de)(de)(de)(de)(de)重(zhong)新纏結而形成，表(biao)現出良好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗(kang)流(liu)掛性。綜合硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)變(bian)特性，采用(yong)月桂酸(suan)和硬脂(zhi)酸(suan)復配，控制(zhi)納(na)(na)米(mi)(mi)(mi)碳酸(suan)鈣(gai)(gai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)比(bi)表(biao)面是 22~30 m2/g 時較好。

納米碳(tan)酸(suan)鈣(gai)對(dui) RTV 硅橡膠力學(xue)性(xing)能影(ying)響

未補強(qiang)的RTV硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)強(qiang)度低，伸長率差，無法滿足很(hen)多(duo)應用場合對(dui)材(cai)料力學性(xing)能的需求。納米(mi)碳酸(suan)鈣在RTV硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中的增(zeng)強(qiang)機理(li)與納米(mi)粒(li)子(zi)(zi)在聚(ju)合物中的增(zeng)強(qiang)機理(li)相(xiang)似(si)，未補強(qiang)的RTV硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的拉(la)伸強(qiang)度約0.35 MPa，通過(guo)用納米(mi)碳酸(suan)鈣補強(qiang)后，RTV硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的強(qiang)度可達1~2 MPa，通過(guo)納米(mi)碳酸(suan)鈣填充對(dui)RTV硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)補強(qiang)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中存(cun)在著聚(ju)硅(gui)(gui)氧(yang)烷分(fen)子(zi)(zi)之(zhi)間(jian)(jian)、填料之(zhi)間(jian)(jian)以及(ji)聚(ju)硅(gui)(gui)氧(yang)烷分(fen)子(zi)(zi)與填料之(zhi)間(jian)(jian)的多(duo)種化學和物理(li)相(xiang)互(hu)作用，使得硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)性(xing)能有較大(da)的提高。

彭(peng)婭根據所獲的(de)(de)(de)實驗(yan)結果得知，納(na)(na)米(mi)碳(tan)酸鈣(gai)主(zhu)要與室溫硫化(hua)(hua)硅橡膠的(de)(de)(de)相(xiang)互(hu)作(zuo)用以物理(li)(li)吸附(fu)為(wei)主(zhu)，區別于氣相(xiang)二氧(yang)化(hua)(hua)硅和硅橡膠分鐘形成氫鍵為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)化(hua)(hua)學作(zuo)用。并提(ti)出了(le)納(na)(na)米(mi)碳(tan)酸鈣(gai)補(bu)強機(ji)理(li)(li)——納(na)(na)米(mi)粒子(zi)的(de)(de)(de)物理(li)(li)吸附(fu)效應(ying)：當填充納(na)(na)米(mi)粒子(zi)達到足夠量(liang)時，使得填充膠料的(de)(de)(de)粘度(du)(du)增加，在剪切作(zuo)用下有利于納(na)(na)米(mi)粒子(zi)團聚體的(de)(de)(de)相(xiang)互(hu)作(zuo)用點增多，交(jiao)聯密度(du)(du)增大，從而(er)提(ti)高了(le)室溫硫化(hua)(hua)硅橡膠的(de)(de)(de)力學性(xing)能，體現了(le)納(na)(na)米(mi)碳(tan)酸鈣(gai)的(de)(de)(de)補(bu)強特(te)性(xing)。

劉飛等(deng)人用(yong)X射線衍射儀(yi)、掃(sao)描電子(zi)顯微鏡(jing)、激光(guang)粒(li)(li)(li)度分(fen)布儀(yi)分(fen)析了納米(mi)活性(xing)碳(tan)酸(suan)鈣的(de)(de)相組成及粒(li)(li)(li)子(zi)結構、形貌、粒(li)(li)(li)徑分(fen)布；研究(jiu)了幾種(zhong)一次(ci)(ci)粒(li)(li)(li)徑相近、不同二(er)次(ci)(ci)粒(li)(li)(li)徑的(de)(de)納米(mi)活性(xing)碳(tan)酸(suan)鈣對脫酮(tong)肟型單組分(fen)室(shi)溫硫化(hua)有機(ji)硅(gui)密封(feng)膠力(li)學性(xing)能的(de)(de)影響。結果(guo)表(biao)明，一次(ci)(ci)粒(li)(li)(li)徑小的(de)(de)碳(tan)酸(suan)鈣，經表(biao)面(mian)處理后(hou)的(de)(de)二(er)次(ci)(ci)粒(li)(li)(li)徑不一定小，二(er)次(ci)(ci)粒(li)(li)(li)徑比一次(ci)(ci)粒(li)(li)(li)徑對RTV有機(ji)硅(gui)密封(feng)膠的(de)(de)力(li)學性(xing)能影響更大； 隨著(zhu)二(er)次(ci)(ci)粒(li)(li)(li)徑的(de)(de)減小(而非一次(ci)(ci)粒(li)(li)(li)徑的(de)(de)減小)，RTV有機(ji)硅(gui)密封(feng)膠的(de)(de)拉(la)伸強度、斷裂伸長率和硬度都呈(cheng)增加趨勢。

呂(lv)國章將硬脂酸完全皂化然(ran)后加入椰子油攪拌均(jun)勻，所(suo)得的(de)混合液作為納米碳酸鈣的(de)改性(xing)(xing)劑，納米CaCO3粒徑為60~80 nm，產品應用于(yu)硅酮密封膠補(bu)強(qiang)，其(qi)強(qiang)度可達1.40~1.55 Mpa，具有(you)優異的(de)外觀性(xing)(xing)和(he)補(bu)強(qiang)性(xing)(xing)。

羅(luo)穗(sui)蓮等人(ren)采用(yong)(yong)(yong)自制的(de)超細碳(tan)酸(suan)鈣懸濁(zhuo)液，在碳(tan)酸(suan)鈣表(biao)面包覆二氧化硅，然后(hou)使(shi)用(yong)(yong)(yong)有機硅烷偶聯劑(ji)對(dui)CaCO3/SiO2復合(he)(he)粒(li)子進行表(biao)面疏水處理(li)，然后(hou)將偶聯劑(ji)改(gai)性后(hou)的(de)碳(tan)酸(suan)鈣復合(he)(he)粒(li)子應用(yong)(yong)(yong)于單組(zu)分室溫硫化硅橡膠(jiao)中(zhong)，結果表(biao)明，改(gai)性后(hou)的(de)碳(tan)酸(suan)鈣復合(he)(he)粒(li)子在像膠(jiao)中(zhong)較(jiao)均(jun)勻分散，碳(tan)酸(suan)鈣復合(he)(he)粒(li)子填(tian)充(chong)的(de)RTV硅橡膠(jiao)拉 伸(shen)強度是填(tian)充(chong)脂肪酸(suan)處理(li)的(de)碳(tan)酸(suan)鈣2倍(bei)多，碳(tan)酸(suan)鈣復合(he)(he)粒(li)子具有較(jiao)好的(de)補強用(yong)(yong)(yong)。

總結

納米碳酸(suan)鈣產(chan)品(pin)在(zai)(zai)RTV硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)應(ying)用(yong)已(yi)經非常(chang)和成熟，隨著硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)行(xing)業產(chan)品(pin)的(de)更新(xin)換代(dai)，對納米碳酸(suan)鈣產(chan)品(pin)也提出了越(yue)來越(yue)高(gao)(gao)(gao)的(de)要(yao)(yao)求。一個好的(de)納米碳酸(suan)鈣產(chan)品(pin)，除了必(bi)須(xu)質量(liang)穩定，各項指標波(bo)動小，還(huan)需(xu)要(yao)(yao)在(zai)(zai)性(xing)(xing)能(neng)上，具(ju)備高(gao)(gao)(gao)補強(qiang)，易分散，低增稠，高(gao)(gao)(gao)觸變等特點。目前，國(guo)內RTV硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)用(yong)納米碳酸(suan)鈣在(zai)(zai)很多性(xing)(xing)能(neng)和指標上都基(ji)本滿(man)(man)足RTV硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)在(zai)(zai)絕(jue)大多數應(ying)用(yong)場(chang)合(he)(he)的(de)需(xu)求，但品(pin)種較單(dan)一，無法滿(man)(man)足特殊要(yao)(yao)求場(chang)合(he)(he)的(de)需(xu)求，如超高(gao)(gao)(gao)補強(qiang)、 高(gao)(gao)(gao)流動性(xing)(xing)的(de)RTV硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。因(yin)此，應(ying)結合(he)(he)RTV硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)應(ying)用(yong)特性(xing)(xing)及應(ying)用(yong)要(yao)(yao)求，改(gai)進納米碳酸(suan)鈣生產(chan)及改(gai)性(xing)(xing)技術，開發出適應(ying)特殊要(yao)(yao) 求的(de)RTV硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)納米碳酸(suan)鈣，滿(man)(man)足市場(chang)的(de)需(xu)求。