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2021-10-29納米碳酸鈣在硅酮膠中應(yīng)用需注意這5個問題
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2021-10-15淺談碳酸鈣在造紙行業(yè)的應(yīng)用
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2021-10-15淺談碳酸鈣在涂料行業(yè)的應(yīng)用
常見問題
這些白色粉末看起來毫不起眼,它卻占有每年無機(jī)粉體運(yùn)用量的大半以上以上,是塑料工業(yè)中運(yùn)用數(shù)量較大、運(yùn)用面較廣的粉體填料——碳酸鈣,以低價的報價、優(yōu)異的加工功能等很多長處成為塑料加工職業(yè)優(yōu)選的材料。除了塑料范疇,碳酸鈣在硅酮膠中的運(yùn)用也越來越多。
通常在制備硅酮膠時會參加少數(shù)的納米碳酸鈣(CCR)來補(bǔ)強(qiáng),并下降成本,別的也使膠體堅持杰出外觀??墒羌{米碳酸鈣在運(yùn)用過程中需求留意以下幾個問題:
1、水分含量構(gòu)成粉體聚會
碳酸鈣水分較高,則顆粒表面的羥基(-OH)增多,其聚集體呈現(xiàn)出彼此凝集的傾向,在液聚會硅烷效果下構(gòu)成三維網(wǎng)絡(luò),使膠料的黏度增大,并在基猜中構(gòu)成1~3mm顆粒,構(gòu)成混煉時刻延伸。因而,碳酸體在運(yùn)用前須烘干,操控水分含量在0.8%以下。
2、二次聚會構(gòu)成粒徑較大
二次聚會一般簡單呈現(xiàn)在粒徑較小的納米碳酸鈣產(chǎn)品中,跟著納米碳酸鈣粒徑的規(guī)??s小到40-60nm時,顆粒比表面積增大(22~34m2/g),內(nèi)聚力增強(qiáng),易構(gòu)成結(jié)合嚴(yán)密的硬團(tuán),即為多孔狀的二次粒子。硅酮膠捏合過程中二次粒子難以渙散均勻,并且顆粒數(shù)量較多時,制品表面簡單呈現(xiàn)顆粒,乃至“麻面”或“霧面”現(xiàn)象。因而需求經(jīng)過一次或?qū)掖窝心o散,或許延伸捏合時刻。
3、PH值過高催化固化
Ph值過高會使硅酮膠的貯存穩(wěn)定性下降,Ph越高,硅酮膠固化越快。貯存穩(wěn)定性是硅酮膠制品的一個非常重要的質(zhì)量指標(biāo),理論上碳酸鈣的PH值呈弱堿性,能夠選用弱有機(jī)酸或有機(jī)酸鹽,對其進(jìn)行表面包覆,對碳酸鈣表面有必定的中和效果,將其PH值操控在9.5以下。
4、表面處理缺少或過剩
當(dāng)表面處理缺少時,碳酸鈣顆粒表面為極性部分,與硅酮膠中非極性有機(jī)物中難相容,構(gòu)成渙散困難,呈現(xiàn)混煉時難“吃粉”延伸捏合時刻,即便充沛混合后,因?yàn)樘妓徕}表面缺少滿足有機(jī)物表面活性劑包覆,使硅酮膠系統(tǒng)與極性碳酸鈣界面觸摸幾率顯著添加,而碳酸鈣表面存在較多的羥基,這些基團(tuán)能與液相硅橡膠分子鏈中的Si-O鍵構(gòu)成氫鍵(物理吸附),其成果將會發(fā)生兩種不同的效果:一方面導(dǎo)致硫化膠物理力學(xué)功能的進(jìn)步,另一方面也會在系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)生結(jié)構(gòu)化現(xiàn)象,導(dǎo)致膠料的貯存穩(wěn)定性下降。
當(dāng)表面處理劑過剩時對硅酮膠的出產(chǎn)相同發(fā)生晦氣影響,或許構(gòu)成黏結(jié)功能下降、制品物理功能下降。
對黏結(jié)功能的影響:
因?yàn)楣柰z是一種粘膠制品,要求有必要與施工介質(zhì)表面有杰出的黏粘功能,為進(jìn)步這種黏粘功能,硅酮膠配方中較多選用硅烷偶聯(lián)劑改善增強(qiáng),這種黏粘功能是靠硅烷偶聯(lián)劑中的活性基團(tuán)與施工介質(zhì)表面以范德華力或氫鍵構(gòu)成物理吸附或許憑借基團(tuán)的反響構(gòu)成化學(xué)鍵。當(dāng)碳酸鈣表面處理劑過量時,其有機(jī)基團(tuán)數(shù)量顯著增多(特別以有機(jī)雜合物為首要表面處理劑的納米碳酸鈣產(chǎn)品更為顯著),硅烷偶聯(lián)劑中的部分基團(tuán)會與碳酸鈣表面活性劑分子中有機(jī)基團(tuán)鍵合,然后影響對施工界面黏結(jié)功能。
對制品物理功能的影響:
表面處理劑過量使碳酸鈣顆粒表面與硅酮膠系統(tǒng)直接氫鍵結(jié)合的幾率削減,首要依托表面活性劑有機(jī)分子與系統(tǒng)的結(jié)合,因?yàn)樘妓徕}表面活性劑分子以有機(jī)長鏈分子為主,這種有機(jī)分子之間的結(jié)合力體現(xiàn)較為柔性,因而固化后的硅酮膠制品模量較低,如果在碳酸鈣表面有恰當(dāng)?shù)囊徊糠帜芘c硅酮膠系統(tǒng)氫鍵結(jié)合,則系統(tǒng)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)更為結(jié)實(shí),內(nèi)聚力更強(qiáng)。這樣的制品抗撕裂強(qiáng)度會有所進(jìn)步。別的,表面處理劑中的短鏈有機(jī)物易揮發(fā),當(dāng)處理過量時,產(chǎn)品的揮發(fā)份會升高,使硅酮膠真空捏合過程中抽出的低沸點(diǎn)有機(jī)物添加。
5、影響脫醇型膠貯存穩(wěn)定性
在一些硅酮膠廠商中曾呈現(xiàn)過該問題,給對納米碳酸鈣和硅酮膠廠商帶來較大的困惑。因?yàn)楣柰z的出產(chǎn)工藝及產(chǎn)品特性決議硅酮膠制品在參加交聯(lián)劑后制得的制品須密封貯存,一旦制品呈現(xiàn)質(zhì)量問題則很難對制品進(jìn)行返工處理,構(gòu)成的丟失較大。
據(jù)相關(guān)材料閃現(xiàn),脫醇型硅酮膠一般多選用高水解活性硅烷偶聯(lián)劑,在沒有引進(jìn)羥基和水分鏟除劑情況下,碳酸鈣中的微量水分和硅烷偶聯(lián)劑簡單反響生成游離醇,然后引起系統(tǒng)的貯存穩(wěn)定性和硫化功能下降。特別是表面處理缺少的產(chǎn)品在貯存過程中吸潮非???,加之納米碳酸鈣二次粒子水分自身就很難掃除,因而有理由以為該條件下的碳酸鈣顆粒表面具有較多水分和羥基,相應(yīng)構(gòu)成以碳酸鈣為結(jié)點(diǎn)的部分微觀網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),嚴(yán)峻時呈現(xiàn)部分微觀結(jié)構(gòu)化,應(yīng)力會集現(xiàn)象,構(gòu)成較多散布均勻的細(xì)微“顆?!?實(shí)踐縮短或突起)。
這種“顆粒”還有一個獨(dú)特現(xiàn)象是當(dāng)系統(tǒng)溫度升高時會逐步消失,能夠解釋為:因?yàn)橄到y(tǒng)溫度升高,分子熱運(yùn)動加重,使微觀的交聯(lián)結(jié)合被損壞,部分應(yīng)力隨之削弱或消失,故硅酮膠表面和內(nèi)部分子結(jié)構(gòu)康復(fù)到正常狀況,出了暫時的“顆?!毕А.?dāng)系統(tǒng)溫度下降后,“顆?!痹诒緛矸轿粡念^閃現(xiàn)。