硅酮密封膠的填料有很多種,二氧化硅、納米碳酸鈣、硅灰石粉、重質碳酸鈣等,其中用量最大的為納米碳酸鈣。國內密封膠市場中,納米碳酸鈣在硅酮膠中的添加比例超過了60%,使用量非??捎^。
但國產的所謂的納米碳酸鈣有70%以上為添加了不同比例的重質碳酸鈣,實則為微納復合鈣。而國產微納復合鈣添加重質碳酸鈣的目的不僅僅是為了降低生產成本,更多是由于國產納米碳酸鈣合成技術落后造成其晶型紊亂(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)、加工性能較差、吸油值較高,加入重質碳酸鈣就是為了提高其加工性能,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納米碳酸鈣產品,其他的不規整納米碳酸鈣產品制得的硅酮膠觸變性較差、拉伸強度低、伸長率低、彈性恢復差,唯一的好處是價格低。
這些微納復合鈣看似價格低,但存在不少隱患:
1)力學性能差;
2)原始納米碳酸鈣晶型差,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,與納米碳酸鈣混合經過表面處理及后續烘干過程,反倒增加了其不穩定性;
4)納米碳酸鈣與重質碳酸鈣混合,增加了混合成本、干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復合鈣相比,硅酮膠廠家在各自生產線上采用純納米碳酸鈣和重質碳酸鈣復配使用,生產的硅酮膠制品性能更穩定,成本更低。
杜年軍等選用不同粒徑的純納米碳酸鈣產品(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于制備硅酮密封膠,通過比較基料黏度、稠度、擠出率以及密封膠制品的密度、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:
?。?)用粒徑越細的純納米碳酸鈣能復配更多的重質碳酸鈣,制得的密封膠密度及各項性能均達到標準要求,且成本更低。
?。?)無論是直接添加微納復合鈣的生產工藝,還是采用添加純納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)納米碳酸鈣作為補強材料尤其關鍵,這是決定最后硅酮膠制品力學性能的主要因素。
?。?)與采用微納復合鈣相比,采用高品質純納米碳酸鈣復配重質碳酸鈣生產硅酮膠,在降低硅酮膠生產成本的同時,還有利于改善其力學性能;從物料管理和品控管理方面來看,亦有利于產品性能保持長期穩定。
資料來源:《杜年軍,顏干才.純納米碳酸鈣復配重質碳酸鈣在硅酮膠制備中的應用[J].中國建筑防水,2022(06):24-27》,由【粉體技術網】編輯整理,轉載請注明出處!
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