室溫硫化硅橡膠目前已廣泛用作粘合劑、密封劑、灌封和制模材料,在各行各業中都有它的用途。其中補強填料對RTV硅橡膠的流變性能、 力學性能有非常重要的影響。而納米碳酸鈣具有價格低廉,性能優異,填充量大,無毒無味等特點,可廣泛用作RTV硅橡膠的補強填料。
納米碳酸鈣直接用于硅橡膠中存在兩個缺點:一是納米碳酸鈣的比表面積大,分子間力、靜電作用、氫鍵等引起碳酸鈣粉體的團聚,再加上納米碳酸鈣為親水性無機化合物,與有機聚硅氧烷親和性差,易形成粉體聚集體,造成納米碳酸鈣在體系中分散不均勻。二是納米碳酸鈣吸油值很高,對硅橡膠體系增稠效果顯著,且觸變性差,影響硅橡膠的施工性能。因此,必須根據RTV硅橡膠的特點和要求,對納米碳酸鈣進行表面改性,可解決普通納米碳酸鈣引起的體系易流淌、擠出性差、強度低等缺陷。
納米碳酸鈣的改性技術
納米碳酸鈣的改性主要采用濕法改性,具體是在納米碳酸鈣漿液中加入分散劑和表面活性劑,通過工藝控制納米碳酸鈣粒徑以及表面活化率,最后通過脫水、干燥、粉碎和分級后即得改性的納米碳酸鈣。
目前,使用最多,效果最好的表面活性劑主要是脂肪酸類的有機化合物。這類化合物分子的一端為羧基、醚基等 極性基團,可以與碳酸鈣粒子表面發生物理化學吸附或化學反應,形成穩固的橋聯結構;其分子的另一端為長鏈烷基,結構與聚合物分子相似,因而與有機高聚物有良好的相容性。納米碳酸鈣經表面改性后,可大幅度增強納米碳酸鈣粒子和有機高聚物的界面結合力,并且有效地降低納米碳酸鈣的吸油值,降低納米碳酸鈣/有機高聚物體系粘度,改善分散性和提高添加量。
納米碳酸鈣對RTV硅橡膠流變性能影響
在實際應用中,不僅要求RTV硅橡膠粘結強度高,彈性好,而且需要施工性能好,能滿足精細表面或凹槽、傾斜或垂直面施工要求,故膠黏劑應不流淌,即具備觸變性。流體觸變性是指流體在外力作用下,微觀上網狀結構隨剪切時間發生改變,宏觀上表現出剪切變稀的現象。目前,各種觸變性的機理還缺乏統一的解釋,國內外學者對其仍處于研究階段,但納米碳酸鈣能提高RTV硅橡膠的觸變性是不爭的事實。