超细重钙在密封胶中的应用

密封胶是指随密封面形状而变形，不易流淌，有一定粘结性的密封材料。是用来填充构形间隙、以起到密封作用的胶粘剂，具有防泄漏、防水、防振动及隔音、隔热等作用。

生活中常见的密封胶为液态弹性体密封胶，如聚氨酯、有机硅和聚硫密封胶等，其原料划分可以大致分为树脂、塑化剂、填料、偶联剂和固化剂等，其填料最常见的为碳酸钙。 

碳酸钙按照生产工艺可以分为研磨法（重钙）和化学合成法（轻钙）两类，两者在细度、颗粒形貌、比重、价格等方面都有所区别，因此应用也有所不同。

常见的研磨法生产的重钙细度一般在2500目以下，吸油值低、易沉降、补强效果不佳、多作为体质填充料使用。随着研磨分级技术和改性工艺的发展，重钙的细度和表面处理效果也越来越好。

轻钙一般分为普通轻钙和轻质纳米钙，其中轻质纳米钙由于其粒径小、比表面积高，常作为补强材料使用，在常见的碳酸钙种类中，价格也高。

                                                    ▲图1：轻质纳米钙（a）与超细重钙（b）的电镜照片

轻质纳米钙由于其原生颗粒非常小，表面能高，非常容易团聚成极难打散的疏松多孔的颗粒，团聚现象较为严重；相比之下超细重钙团聚现象较轻，电镜下与纳米钙团聚颗粒相比，粒径差距没有那么悬殊，由于轻质纳米钙原生颗粒粒径更细，团聚后的颗粒也是疏松多孔，因此轻质纳米钙的比表面积大，在密封胶中应用时，体现出的触变性也更好一些。

在一项对“碳酸钙粒径对密封胶力学性能的影响”的研究中，发现粒径越小，增强作用越好，不同粒径填料之间的适宜比例具有最佳的补强效果。通过实验也发现，在单组有机硅体系中用超细重钙取代部分轻质纳米钙后，力学性能虽然有所下降，但是下降幅度不大。

                                                         ▲图2：取代前后拉伸强度对比

                                                   ▲图3：取代前后断裂伸长率对比

从图2和图3的试验数据可以看出，超细重钙取代部分轻质纳米钙后，胶粘接性能只有少许下降，但断裂伸长率有明显提升，这有利于胶随接缝的张合变形自由伸缩以保持接缝的密封，起到更好的密封效果。

超细重钙采用天然矿石研磨制备，生产工艺稳定、节能环保，产品相对其他补强材料具有较好的性价比，在密封胶中可取代部分轻质纳米钙使用。

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