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輕質(zhì)碳酸鈣對密封膠硬度的影響機(jī)制
發(fā)布時(shí)間:2025-06-16 熱度 41℃

  輕質(zhì)碳酸鈣作為一種常見的無機(jī)填料,在密封膠生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用。它不僅能夠顯著提高密封膠的體積和降低成本,還能對密封膠的硬度、拉伸強(qiáng)度、耐磨性等物理性能產(chǎn)生重要影響。本文將深入探討輕質(zhì)碳酸鈣添加量對密封膠硬度的影響及其作用機(jī)制。

  輕質(zhì)碳酸鈣的特性及其在密封膠中的作用

  輕質(zhì)碳酸鈣(PCC)是通過化學(xué)沉淀法制備的碳酸鈣,具有粒徑小、比表面積大、顆粒形狀規(guī)整等特點(diǎn)。在密封膠中,輕質(zhì)碳酸鈣的主要作用包括:

  1. 提高硬度:輕質(zhì)碳酸鈣的硬度較高,能夠顯著提高密封膠的整體硬度。

  2. 增強(qiáng)機(jī)械性能:其細(xì)小的顆粒能夠在密封膠基體中形成微小的支撐點(diǎn),增強(qiáng)密封膠的拉伸強(qiáng)度和耐磨性。

  3. 改善觸變性:輕質(zhì)碳酸鈣的高比表面積使其能夠與密封膠基體形成良好的相互作用,從而改善密封膠的觸變性。

  輕質(zhì)碳酸鈣添加量對密封膠硬度的影響

  (一)硬度的提升

  輕質(zhì)碳酸鈣的添加量對密封膠硬度的影響顯著。研究表明,隨著輕質(zhì)碳酸鈣添加量的增加,密封膠的硬度會(huì)逐步提高。這是因?yàn)檩p質(zhì)碳酸鈣的顆粒硬度較高,能夠在密封膠基體中形成微小的支撐點(diǎn),從而增強(qiáng)整體硬度。例如,當(dāng)輕質(zhì)碳酸鈣的添加量從10%增加到30%時(shí),密封膠的硬度可以從邵氏硬度60HA提升到80HA。

  (二)粒徑與硬度的關(guān)系

  輕質(zhì)碳酸鈣的粒徑大小也會(huì)影響其對密封膠硬度的作用。粒徑較小的輕質(zhì)碳酸鈣具有更高的比表面積,能夠更均勻地分散在密封膠基體中,從而更有效地提高硬度。研究表明,粒徑在1-5微米范圍內(nèi)的輕質(zhì)碳酸鈣對密封膠硬度的提升效果*為顯著。

  (三)表面處理的影響

  輕質(zhì)碳酸鈣的表面處理對其在密封膠中的作用也有重要影響。經(jīng)過脂肪酸或硅烷偶聯(lián)劑表面處理的輕質(zhì)碳酸鈣,能夠更好地與密封膠基體結(jié)合,形成更多的物理交聯(lián)點(diǎn),從而進(jìn)一步提高密封膠的硬度。例如,經(jīng)過硬脂酸處理的輕質(zhì)碳酸鈣制備的密封膠,其硬度比未處理的高出10%-20%。

  (四)添加量的優(yōu)化

  雖然輕質(zhì)碳酸鈣能夠提高密封膠的硬度,但過量添加可能會(huì)導(dǎo)致密封膠的柔韌性下降,甚至出現(xiàn)脆性增加的問題。因此,需要根據(jù)密封膠的具體應(yīng)用場景,合理控制輕質(zhì)碳酸鈣的添加量。一般來說,添加量在10%-30%之間能夠較好地平衡硬度和柔韌性。

  輕質(zhì)碳酸鈣對密封膠其他性能的影響

  (一)觸變性

  輕質(zhì)碳酸鈣能夠顯著改善密封膠的觸變性。其高比表面積和細(xì)小顆粒能夠在剪切力作用下快速重新排列,使密封膠在施工過程中具有良好的流動(dòng)性,而在靜置時(shí)保持較高的黏度。這種觸變性對于密封膠的施工性能至關(guān)重要,能夠有效防止施工過程中的流掛現(xiàn)象。

  (二)拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率

  輕質(zhì)碳酸鈣的添加量對密封膠的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率也有顯著影響。適量的輕質(zhì)碳酸鈣能夠提高密封膠的拉伸強(qiáng)度,但過量添加可能會(huì)導(dǎo)致斷裂伸長率下降。研究表明,當(dāng)輕質(zhì)碳酸鈣的添加量為20%時(shí),密封膠的拉伸強(qiáng)度可達(dá)2.5MPa,斷裂伸長率為300%。

  (三)耐磨性和抗壓性

  輕質(zhì)碳酸鈣能夠顯著提高密封膠的耐磨性和抗壓性。其細(xì)小顆粒能夠在密封膠基體中形成微小的支撐點(diǎn),增強(qiáng)密封膠的耐磨性和抗壓性能。例如,在聚氨酯密封膠中添加30%的輕質(zhì)碳酸鈣,耐磨壽命可延長至5000次循環(huán)。

  結(jié)論

  輕質(zhì)碳酸鈣作為一種重要的無機(jī)填料,能夠顯著提高密封膠的硬度、拉伸強(qiáng)度、耐磨性和抗壓性。其添加量對密封膠性能的影響顯著,適量的輕質(zhì)碳酸鈣能夠有效提升密封膠的綜合性能,但過量添加可能會(huì)導(dǎo)致柔韌性下降。通過優(yōu)化輕質(zhì)碳酸鈣的添加量和表面處理方式,可以更好地平衡密封膠的硬度和柔韌性,從而滿足不同應(yīng)用場景的需求。


 

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