中國粉體網(wǎng)訊 膠粘劑與塑料、合成橡膠、合成纖維、涂料并稱為五大合成材料，是支撐國民經(jīng)濟發(fā)展的重要材料。膠粘劑指能在兩個物體表面間形成薄膜并把他們牢固粘接在一起的材料，一般由粘接料（基體樹脂）、固化劑、增韌劑、稀釋劑、填充劑和改性劑等組分配制而成，廣泛應用于包裝、電子電器、建筑材料、汽車與交通運輸、機械制造、新能源、醫(yī)療衛(wèi)生、航空航天等領域。
碳酸鈣可用于多種膠粘劑、密封膠體系
目前，碳酸鈣可用于多種膠黏劑/密封材料（樹脂）體系，如：聚氨酯、多硫化物、聚硅氧烷、改性聚硅氧烷、聚丁烯、脲醛樹脂、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂等，用于高檔有機硅膠、聚氨酯膠、聚硫膠等。
從應用種類和方向來看，碳酸鈣依托膠粘劑已經(jīng)打開了很多細分市場。建筑膠在膠粘劑產(chǎn)品中占比約26.1%，主要應用種類包括：有機硅膠粘劑、環(huán)氧樹脂膠粘劑、聚氨酯膠粘劑、丙烯酸酯膠粘劑等，這其中碳酸鈣是最主要的填料；聚氨酯膠在國內(nèi)軟包裝膠粘劑市場占比90%以上，是中高端碳酸鈣主要的發(fā)展方向之一；汽車用膠基材包含聚氨酯、環(huán)氧樹脂、有機硅、丙烯酸等。
不同碳酸鈣對膠粘劑、密封膠作用類而不同
不同種類的碳酸鈣對膠粘劑/密封膠性能的影響不同。納米碳酸鈣粒徑小，補強效果最好，制得的密封膠觸變性好、拉伸強度和斷裂伸長率最高；輕質(zhì)碳酸鈣和重質(zhì)碳酸鈣粒徑稍大，補強效果次于納米碳酸鈣，但其制得的密封膠產(chǎn)品流動性好；輕質(zhì)碳酸鈣制得的密封膠硬度最高，重質(zhì)碳酸鈣制得的密封膠硬度最低。高溫處理后，不同碳酸鈣制成的硅酮密封膠強度和伸長率都會有所降低；低溫處理后，不同碳酸鈣制成的硅酮密封膠強度和伸長率都會有所提高。
此外，在膠粘劑中添加納米碳酸鈣晶須，當材料遭到破壞形變時，沖擊方向上會出現(xiàn)銀紋狀突起，這些銀紋狀突起的存在會吸收大量的沖擊能。同時，碳酸鈣晶須經(jīng)表面改性處理后在樹脂材料中分散性大幅提高，這些都有利于樹脂材料抗沖擊性能的提高，即可達到非常好的增韌效果。
納米碳酸鈣推動膠粘劑、密封膠功能優(yōu)化
當前，隨著對材料功能化的迫切需求，針對不同材料的特性進行優(yōu)化組合和改良設計受到日益廣泛的關注。膠粘劑是實現(xiàn)材料復合和改性的基礎手段，但是膠粘劑的種類繁多、結構多樣、性能各異，如何實現(xiàn)材料的功能化需求，需要探求膠粘劑的結構特性，以此指導相關工作者正確地選擇、使用膠粘劑，并采用合適的膠合成型工藝，或者通過各種途徑改變膠粘劑的結構，以有效地改善其性能。
納米碳酸鈣（Nano·CaCO3）是指粒徑介于1～100nm之間的碳酸鈣微顆粒聚集體，粒子超細化導致晶體結構和表面電子結構改變，產(chǎn)生普通粒子不具有的表面效應、小尺寸效應、宏觀量子隧道效應。納米活性碳酸鈣屬于結構和增強型填充劑，能極大地提高膠的粘合性、拉伸強度、模量和硬度。
影響CaCO3在膠黏劑中應用性能的因素有CaCO3粒徑、晶型、篩余物、吸油值、pH值、比表面積、水分以及表面改性、分散性等。其中影響膠體觸變性的因素主要是顆粒形態(tài)、吸油值、表面改性和pH值，影響增強作用的因素主要是粒徑、分散性。經(jīng)過實踐證明，這些和納米碳酸鈣產(chǎn)品密切相關的因素在膠粘劑生產(chǎn)過程中也可以發(fā)揮積極作用，作為低成本、高效率的產(chǎn)品優(yōu)化策略。
例如，CaCO3表面改性也會影響其顆粒對膠體的摻和作用、觸變性和力學性能。經(jīng)表面改性處理能調(diào)節(jié)CaCO3產(chǎn)品的粒徑分布、比表面積、吸油及吸水量等。CaCO3表面改性能使納米CaCO3在聚合物中具有良好的親和性，但有時少量覆蓋不完全的CaCO3粒子能吸附水，從而有助于在CaCO3粒子之間產(chǎn)生氫鍵網(wǎng)絡，賦予密封膠凝膠特性等。
2024年4月10日~11日，第三屆全國碳酸鈣產(chǎn)業(yè)高值化發(fā)展交流大會將在江西·吉安舉行，屆時江西勢通鈣業(yè)有限公司董事長、教授級高級工程師張華將在大會上作《納米碳酸鈣在膠粘劑中的應用》主題報告，講解各種膠粘劑體系專業(yè)知識，分享膠粘劑專用納米碳酸鈣應用技術和產(chǎn)品研發(fā)心得。
專家介紹
張華，男，研究生學歷，教授級高級工程師，江西勢通鈣業(yè)有限公司董事長，江西省納米碳酸鈣工程技術研究中心主任，中國無機鹽工業(yè)協(xié)會碳酸鈣分會專家組專家。主要從事納米碳酸鈣產(chǎn)品的研發(fā)，生產(chǎn)及經(jīng)營，2019年評為江西省優(yōu)秀青年企業(yè)家。
發(fā)表學術論文10余篇，授權國家專利20多項，承擔10多項省市重大重點科研項目，獲國家級獎項1項，省部級獎項10多項；是江西省主要學科學術和技術帶頭人，江西省百人遠航工程人選，廬陵英才D類人選，吉安市“雙百計劃”高層次人才，永豐縣十佳創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才，湖南大學專業(yè)學位碩士研究生校外導師，廈門理工學院專業(yè)學位碩士研究生校外導師。
參考來源：
高婕，等：膠粘劑結構與性能概述，廣東省林業(yè)科學研究院
顏鑫盧云峰等著《輕質(zhì)系列碳酸鈣關鍵技術》化學工業(yè)出版社
粉體網(wǎng)等
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/昧光)
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