奈米鈣復配重鈣在矽酮膠製備中的應用

矽酮密封膠的填料有很多種，二氧化矽、奈米碳酸鈣、矽灰石粉、重質碳酸鈣等，其中用量最大的為奈米碳酸鈣。國內密封膠市場中，奈米碳酸鈣在矽酮膠中的新增比例超過了60%，使用量非常可觀。

但國產的所謂的奈米碳酸鈣有70%以上為添加了不同比例的重質碳酸鈣，實則為微納複合鈣。而國產微納複合鈣新增重質碳酸鈣的目的不僅僅是為了降低生產成本，更多是由於國產奈米碳酸鈣合成技術落後造成其晶型紊亂（晶體中很難見到規整的立方體，多為小紡錘加鏈狀的混合物）、加工效能較差、吸油值較高，加入重質碳酸鈣就是為了提高其加工效能，降低其吸油值。

目前，國內僅有少數幾個廠家能夠合成規整的立方體奈米碳酸鈣產品，其他的不規整奈米碳酸鈣產品製得的矽酮膠觸變性較差、拉伸強度低、伸長率低、彈性恢復差，唯一的好處是價格低。

這些微納複合鈣看似價格低，但存在不少隱患：

1）力學效能差；

2）原始奈米碳酸鈣晶型差，表面孔隙率高，含水率高，會導致醇型膠儲存穩定性差甚至返粗；

3）重質碳酸鈣本來是非常穩定的產品，與奈米碳酸鈣混合經過表面處理及後續烘乾過程，反倒增加了其不穩定性；

4）奈米碳酸鈣與重質碳酸鈣混合，增加了混合成本、乾燥成本以及重質碳酸鈣的運輸成本，看似價格便宜，實則更貴。

與貌似價格低廉的微納複合鈣相比，矽酮膠廠家在各自生產線上採用純奈米碳酸鈣和重質碳酸鈣復配使用，生產的矽酮膠製品效能更穩定，成本更低。

杜年軍等選用不同粒徑的純奈米碳酸鈣產品（15nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm）與1500目非活性重質碳酸鈣按不同比例復配用於製備矽酮密封膠，透過比較基料黏度、稠度、擠出率以及密封膠製品的密度、黏度、稠度、擠出率、表干時間、拉伸強度、最大強度伸長率、彈性恢復率等指標，結果表明：

（1）用粒徑越細的純奈米碳酸鈣能復配更多的重質碳酸鈣，製得的密封膠密度及各項效能均達到標準要求，且成本更低。

（2）無論是直接新增微納複合鈣的生產工藝，還是採用新增純奈米碳酸鈣復配重質碳酸鈣的生產工藝，選用高品質（晶體形貌規整）奈米碳酸鈣作為補強材料尤其關鍵，這是決定最後矽酮膠製品力學效能的主要因素。

（3）與採用微納複合鈣相比，採用高品質純奈米碳酸鈣復配重質碳酸鈣生產矽酮膠，在降低矽酮膠生產成本的同時，還有利於改善其力學效能；從物料管理和品控管理方面來看，亦有利於產品效能保持長期穩定。

資料來源：《杜年軍，顏幹才。純奈米碳酸鈣復配重質碳酸鈣在矽酮膠製備中的應用［J］。中國建築防水，2022（06）：24-27》，由【粉體技術網】編輯整理，轉載請註明出處！