密封胶预聚体自身强度有限,制备过程中需添加补强填料以提升综合性能。常见填料包括碳酸钙、石英粉、炭黑、钛白粉等,其中碳酸钙因粒径分级丰富、表面处理方式多样、白度高、工艺成熟且成本低廉,成为应用最广泛的品种。在密封胶配方中,碳酸钙添加量通常占10%~70%,可显著提升产品的拉伸强度、耐磨性、抗撕裂性及硬度等关键指标。

鉴于碳酸钙在密封胶中的高用量占比,行业对其提出了明确要求:质量稳定性强、性能指标波动小、补强效果优异、加工适应性好,且需具备经济性价比。近年来,国产碳酸钙通过技术突破实现了质量升级,逐步替代进口产品并占据主流市场。密封胶产业的发展与碳酸钙行业形成了相辅相成的良性互动关系,推动了两大领域的协同进步。
工业常用碳酸钙主要分为纳米碳酸钙、轻质碳酸钙和重质碳酸钙三类,其性能差异直接影响密封胶成品质量,需根据产品性能需求精准选择:制备灌封等流平型密封胶时,优先选用粒径较大、流动性佳的品种;制备触变性要求高的密封胶时,应选择粒径小且经表面处理的类型;提升密封胶硬度可通过增加碳酸钙添加量实现;改善挤出性能则可采用纳米碳酸钙与重质碳酸钙复配方案。此外,碳酸钙的粒径分布、吸油值、水分含量及表面活化工艺等,均会对密封胶的物理力学性能产生显著影响。
碳酸钙的种类及特性对硅酮密封胶性能具有显著调控作用:
纳米碳酸钙粒径小、比表面积大,补强效果最优,可赋予密封胶优良触变性及最高的拉伸强度、断裂伸长率;
轻质与重质碳酸钙粒径较大,补强效果虽不及纳米级产品,但能显著提升密封胶流动性,其中轻质碳酸钙制备的产品硬度最高,重质碳酸钙对应的产品硬度最低;
环境温度对密封胶性能影响显著:90℃高温会导致各类碳酸钙补强的密封胶强度与伸长率下降,纳米碳酸钙产品受影响最明显;-30℃低温则使所有样品的力学性能均有提升。
本研究为密封胶生产中碳酸钙的精准选用提供了数据支撑,可根据产品的触变性、硬度、力学性能及应用环境温度等需求,科学选择碳酸钙种类及参数。
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