中國粉體網(wǎng)訊  對于橡膠來說，碳酸鈣是僅次于炭黑、白炭黑的第三大無機(jī)填充劑，在天然膠和合成膠中具有一定的補(bǔ)強(qiáng)作用，既可改善或加強(qiáng)橡膠硫化體的抗張強(qiáng)度和耐磨性，提高抗撕裂強(qiáng)度，還可調(diào)整混煉膠的門尼粘度，增加可塑性，有利于成型，使產(chǎn)品尺寸更加穩(wěn)定，同時(shí)降低生產(chǎn)成本。而經(jīng)過表面改性處理后的納米碳酸鈣與橡膠有很好的相容性，具有補(bǔ)強(qiáng)、填充、調(diào)色、改善加工藝和制品性能的作用。

在硫化橡膠中，大家經(jīng)常通過改變碳酸鈣用量來調(diào)節(jié)產(chǎn)品的硬度，而橡膠制品和橡膠種類繁多，對填料的性能要求重點(diǎn)也不盡相同，所以需要調(diào)控和兼顧的橡膠制品性能非常復(fù)雜。因此，在實(shí)際生產(chǎn)中，深入了解碳酸鈣對橡膠性能的影響受哪些因素干擾，并學(xué)會(huì)優(yōu)化這些干擾因素十分必要。如，目前總結(jié)和驗(yàn)證的影響因素有，晶型、粒徑、表面處理、吸油值、水份、PH值等。除上述6點(diǎn)之外是否有其他影響因素？上述因素中有哪些重點(diǎn)？生產(chǎn)中是否總結(jié)有更簡單，更直接的重點(diǎn)？中國粉體網(wǎng)編輯與大家一起學(xué)習(xí)。

一、橡膠用碳酸鈣

TZZB 1533——2020橡膠塑料用納米碳酸鈣

橡膠用重質(zhì)碳酸鈣技術(shù)要求（HG/T3249.4-2013）

二、橡膠用納米碳酸鈣研究進(jìn)展

橡膠中使用納米碳酸鈣，其效果受兩大因素影響，一是，不同的碳酸鈣指標(biāo)；二是，不同的膠料硫化體系。

1、劉亞雄等制備納米碳酸鈣并通過實(shí)驗(yàn)研究了，納米碳酸鈣比表面積、表面處理劑用量、表面處理劑種類對膠料的影響，還對比了橡膠用納米碳酸鈣、炭黑、白炭黑的性能差異。

實(shí)驗(yàn)證明：

(1)在碳化時(shí)增加晶形控制劑的用量，可以提高納米碳酸鈣粉體的比表面積，使納米碳酸鈣的粒徑減小,可增加橡膠的強(qiáng)度、扯斷伸長率、撕裂強(qiáng)度。

比表面積影響

(2)隨著表面處理劑硬脂酸鈉的用量增加,橡膠的強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度下降,而伸長率提高,所以納米碳酸鈣的表面處理要適量才行。

表面處理劑用量的影響

(3)采用不同的表面處理劑，性能不同，其中硬脂酸的伸長率較高；采用松香酸鈉處理的強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度較高，伸長率較低；而其中采用F-1鋁酸酯偶聯(lián)劑有較高的強(qiáng)度、伸長率及撕裂強(qiáng)度。

表面處理劑種類的影響

(4)碳化時(shí)采用多種晶形控制劑復(fù)配，活化時(shí)采用松香酸與偶聯(lián)劑的表面處理形式，制備出來的納米碳酸鈣用于橡膠有較高的強(qiáng)度；本制備的納米碳酸鈣從強(qiáng)度與撕裂強(qiáng)度與炭黑及白炭黑相比較差，而伸長率較高；與炭黑與白炭黑復(fù)配后，可取代價(jià)格較高的炭黑與白炭黑降低成本，不降低強(qiáng)度與撕裂強(qiáng)度。

納米碳酸鈣與炭黑﹑白炭黑的性能對比

2、不同硫化體系對CaCO₃填充橡膠（NR）性能的影響

橡膠生產(chǎn)者都知道，硫化體系不僅能影響橡膠的硫化工藝性能，還能用于調(diào)整硬度、彈性、強(qiáng)度等性能。其實(shí)，研究人員也發(fā)現(xiàn)橡膠硫化體系的特性也讓碳酸鈣對橡膠的補(bǔ)強(qiáng)作用受到直接影響，也間接成為了一種調(diào)控橡膠性能的手段。翟俊學(xué)等人的實(shí)驗(yàn)通過改變硫化體系種類和用量以及促進(jìn)劑并的用方式，探究不同硫化體系對CaCO₃填充NR性能的影響，力求探索出一種高性能膠料。

硫化體系配方

(1)在高硫低促體系的CaCO₃/NR中，加入Si69能夠延長t₉₀，而力學(xué)性能沒有明顯改善。高硫高促體系硫化中CaCO₃/NR的拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度等性能顯著提高。

高硫低促硫化體系NR/CaCO₃膠料的性能

(2)當(dāng)增加硫化體系用量時(shí)，扭矩、拉伸強(qiáng)度、定伸應(yīng)力、邵爾A硬度和撕裂強(qiáng)度都增加：加入TMTD后t₁₀和 t₉₀明顯縮短，扯斷伸長率、耐老化性能減小，其他力學(xué)性能增加。

高硫高促硫化體系NR/CaCO₃膠料的性能

(3)促進(jìn)劑并用體系中，DM/M配方的耐老化性能最好，CZ/DM配方的拉伸強(qiáng)度比 DM /M好，CZ/TMTD配方的拉伸強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度最大，NS/TMTD配方的扭矩、定伸應(yīng)力和邵爾A硬度最大，t₁₀和 t₉₀最長，拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度、耐老化性能較高。

不同硫磺用量和促進(jìn)體系NR/CaCO₃膠料的性能

三、日本橡膠專用納米碳酸鈣概況

在工業(yè)發(fā)達(dá)國家橡膠工業(yè)用碳酸鈣基本上都是超微細(xì)化和專用化，例如，日本白石株式會(huì)社生產(chǎn)的碳酸鈣用于涵蓋微米級(jí)到納米級(jí)等10多個(gè)品種，如：ACTIFORT700為粒徑20nm；白艷華О為粒徑30nm；白艷華CC為粒徑為50nm；DD為粒徑為100nm；Silver-W為1.5微米等。

結(jié)語

“十三五”期間，我國橡膠工業(yè)銷售收入年均增長7%左右，橡膠消費(fèi)年均增長6%左右，輪胎產(chǎn)量年均增長5%左右，橡膠工業(yè)將持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，這將為碳酸鈣等無機(jī)填料行業(yè)提供了廣闊的市場。

隨著市場對橡膠制品性能要求的不斷提高，碳酸鈣必須走循環(huán)經(jīng)濟(jì)、可持續(xù)發(fā)展之路，綜合利用清潔化生產(chǎn)、使企業(yè)向著大型化，產(chǎn)品功能化、專業(yè)化、精細(xì)化方向發(fā)展，采用新工藝、新設(shè)備，根據(jù)市場要求研發(fā)新產(chǎn)品，從而滿足不斷變化的橡膠市場需求。

參考來源：

劉亞雄，等：用于橡膠的納米碳酸鈣的研制，青州宇信鈣業(yè)股份有限公司

翟俊學(xué)，等：碳酸鈣填充天然橡膠的硫化體系和力學(xué)性能，青島科技大學(xué)

中國粉體網(wǎng)，50頁P(yáng)PT了解橡膠工業(yè)用填料及其市場現(xiàn)狀

百度百科，納米碳酸鈣