纳米碳酸钙在硅酮胶中常见问题及解决办法
这些白色粉末看起来毫不起眼,它却几乎占据每年无机粉体使用量的70{90e6e294bf46e89abe69aa0dd867d5134aee91dc109453e3ce7e63e461989358}以上,是塑料工业中使用数量大、应用面广的粉体填料——碳酸钙,以低廉的价格、优异的加工性能等众多优点成为塑料加工行业首选的材料。除了塑料领域,碳酸钙在硅酮胶中的应用也越来越多。
通常在制备硅酮胶时会加入少量的纳米碳酸钙(CCR)来补强,并降低成本,另外也使胶体保持良好外观。但是纳米碳酸钙在应用过程中需要注意以下几个问题:
1、水分含量造成粉体团聚
碳酸钙水分较高,则颗粒表面的羟基(-OH)增多,其聚集体呈现出相互凝聚的倾向,在液相聚硅烷作用下形成三维网络,使胶料的黏度增大,并在基料中形成1~3mm颗粒,造成混炼时间延长。因此,碳酸钙粉体在使用前须烘干,控制水分含量在0.8{90e6e294bf46e89abe69aa0dd867d5134aee91dc109453e3ce7e63e461989358}以下。
2、 二次团聚造成粒径较大
二次团聚一般容易出现在粒径较小的纳米碳酸钙产品中,随着纳米碳酸钙粒径的范围缩小到40-60nm时,颗粒比表面积增大(22~34m2/g),内聚力增强,易形成结合紧密的硬团,即为多孔状的二次粒子。硅酮胶捏合过程中二次粒子难以分散均匀,而且颗粒数量较多时,制品表面容易出现颗粒,甚至“麻面”或“雾面”现象。因此需要通过一次或多次研磨将分散,或者延长捏合时间。
3、PH值过高催化固化
Ph值过高会使硅酮胶的贮存稳定性降低,Ph越高,硅酮胶固化越快。贮存稳定性是硅酮胶制品的一个非常重要的质量指标,理论上碳酸钙的PH值呈弱碱性,可以采用弱有机酸或有机酸盐,对其进行表面包覆,对碳酸钙表面有一定的中和作用,将其PH值控制在9.5以下。
4、表面处理不足或过剩
当表面处理不足时,碳酸钙颗粒表面为极性部分,与硅酮胶中非极性有机物中难相容,造成分散困难,出现混炼时难“吃粉”延长捏合时间,即使充分混合后,由于碳酸钙表面缺乏足够有机物表面活性剂包覆,使硅酮胶体系与极性碳酸钙界面接触几率明显增加,而碳酸钙表面存在较多的羟基,这些基团能与液相硅橡胶分子链中的Si-O键形成氢键(物理吸附)品,
5、影响脱醇型胶贮存稳定性
在一些硅酮胶企业中曾出现过该问题,给对纳米碳酸钙和硅酮胶企业带来较大的困惑。由于硅酮胶的生产工艺及产品特性决定硅酮胶制品在加入交联剂后制得的成品须密封储存,一旦成品出现质量问题则很难对成品进行返工处理,造成的损失较大