Le calcium actif dans le caoutchouc fait référence aux composés de calcium, comme carbonate de calcium (CaCO3) ou stéarate de calcium. Ces composés sont souvent utilisés comme charges ou auxiliaires de fabrication dans les formulations de caoutchouc. Ces composés peuvent affecter les propriétés du caoutchouc. Ils comprennent sa résistance, sa flexibilité et sa stabilité thermique.
Pour le caoutchouc, le carbonate de calcium est la troisième charge inorganique la plus importante après noir carbone et de la silice. Il peut améliorer la résistance à la traction des vulcanisats de caoutchouc. Il a un effet renforçant sur le caoutchouc naturel et synthétique.
Améliorer le composé de caoutchouc en :
- Réduire les coûts de production.
- Augmentation de la résistance et de la résistance à l'usure.
- Augmente la résistance à la déchirure.
- Augmenter la plasticité.
- Réglage de la viscosité Mooney.
- Faciliter le moulage.
- Stabilisation des dimensions du produit.
Le carbonate de calcium présente les caractéristiques de ressources étendues, d'une faible toxicité et pollution, d'une blancheur élevée, d'un grand volume de remplissage et d'un prix bas. Il est largement utilisé dans l’industrie du caoutchouc et constitue la principale charge de couleur claire pour les produits en caoutchouc.
Le carbonate de calcium est divisé en carbonate de calcium lourd, carbonate de calcium léger, nanocarbonate de calcium et carbonate de calcium modifié. Les produits à base de carbonate de calcium jouent des rôles différents dans les produits en caoutchouc, leurs domaines d'application diffèrent donc légèrement.
Carbonate de calcium lourd + caoutchouc
Le carbonate de calcium lourd est une charge inorganique en poudre couramment utilisée. Il présente une pureté, une inertie et une stabilité élevées. Il est très blanc, avec une faible absorption d'huile et un faible indice de réfraction. Il se disperse également bien. Il a un faible effet de renforcement sur les produits en caoutchouc, principalement comme charge. Il joue un rôle de remplissage et de compatibilisation dans le caoutchouc naturel, le caoutchouc synthétique et le latex. Il peut rendre le matériau en caoutchouc solide et se disperser facilement dans le matériau en caoutchouc. Il peut également être utilisé comme agent d'isolation ou agent de démoulage. Ceux dont la blancheur est supérieure à 90% peuvent également être utilisés comme agent de blanchiment.
Le caoutchouc vulcanisé au carbonate de calcium lourd a des propriétés moins bonnes que les versions légères ou modifiées. Sa résistance à l'usure et sa contrainte d'allongement sont également inférieures à celles du caoutchouc vulcanisé au noir de carbone, à l'argile ou au silicate. De plus, les grosses particules lourdes de carbonate de calcium réduiront les propriétés du caoutchouc vulcanisé. Son coût de production est faible. Son utilisation avec d'autres agents dans le caoutchouc peut ajuster les propriétés du caoutchouc vulcanisé et réduire les coûts.
Carbonate de calcium lourd est largement utilisé comme charge inerte dans le caoutchouc naturel, le caoutchouc styrène-butadiène, le latex, etc. Il convient à la fabrication de talons, de semelles, de sols, de tuyaux, de produits en mousse, de produits moulés et de produits extrudés.
Carbonate de calcium léger + caoutchouc
Le carbonate de calcium modifié, également connu sous le nom de carbonate de calcium activé, est produit par modification de surface de carbonate de calcium léger et de carbonate de calcium nanométrique à l'aide de modificateurs de surface. Par rapport à avant modification, le carbonate de calcium après modification présente généralement les caractéristiques d'une taille plus petite la taille des particules, valeur d'absorption d'huile inférieure, bonne dispersion et bon renforcement.
Les propriétés renforçantes du carbonate de calcium modifié sont bien meilleures que celles du carbonate de calcium non modifié. Ses propriétés renforçantes sont principalement dues au fait que le modificateur de surface est une substance organique avec des groupes amphiphiles ; il possède des groupes hydrophiles et lipophiles. Les modificateurs de surface combinent étroitement le carbonate de calcium et le caoutchouc en deux groupes, ce qui est bénéfique pour améliorer les propriétés physiques et mécaniques du caoutchouc, les performances de traitement, l'allongement, la résistance à la traction, la résistance à la déchirure et d'autres propriétés des produits.
Nano carbonate de calcium + caoutchouc
La poudre de carbonate de calcium nanométrique est meilleure que la poudre de carbonate de calcium ordinaire. Elle a un effet de petite taille et un effet de surface élevé. Ceux-ci lui confèrent des propriétés uniques qui manquent au carbonate de calcium ordinaire. Il sert principalement de renfort, de remplissage et d'ajustement de couleur dans les produits en caoutchouc.
Le carbonate de calcium nano est très actif. Son renforcement est meilleur que le carbonate de calcium léger. Il est égal à la silice précipitée. Le carbonate de calcium nano présente une bonne dispersion et une bonne compatibilité avec le caoutchouc. Il rend le caoutchouc facile à mélanger et à disperser. Cela améliore le traitement du caoutchouc et les propriétés mécaniques du produit. En même temps, le carbonate de calcium nano présente une structure tridimensionnelle spatiale et diverses formes de particules. Des études montrent que différentes formes cristallines de carbonate de calcium nano ont des effets différents sur le renforcement du caoutchouc. Parmi elles, le carbonate de calcium nano imbriqué a le meilleur effet de renforcement sur le caoutchouc.
Il est à noter qu'il peut être utilisé seul comme charge renforçante et en association avec d'autres charges selon les besoins de production. Il peut non seulement remplir les fonctions de renforcement, de remplissage, d'amélioration de la technologie de traitement et d'amélioration des performances du produit, mais a également pour fonction de blanchir. Fonctionne et remplace partiellement les charges blanches coûteuses telles que la silice et le dioxyde de titane.
L’industrie du caoutchouc constitue également l’un des principaux domaines d’application du nanocarbonate de calcium. Il est principalement utilisé dans le caoutchouc intérieur et extérieur des pneus de voiture, les pièces spéciales des chambres à air et des pneus extérieurs des pneus d'automobile, les tuyaux en ruban adhésif, les chaussures en caoutchouc et les chiffons en caoutchouc. Convient aux systèmes NR, BR, SBR et autres systèmes en caoutchouc.
Les produits à base de nanocarbonate de calcium sont utilisés dans le caoutchouc et ont de faibles exigences en matière insoluble dans l'acide chlorhydrique, en teneur en métaux lourds et en valeur de pH.
Carbonate de calcium modifié + caoutchouc
Le carbonate de calcium modifié, également connu sous le nom de carbonate de calcium activé, est produit par modification de surface du carbonate de calcium léger et du nanocarbonate de calcium à l'aide de modificateurs de surface. Par rapport à avant modification, le carbonate de calcium après modification présente généralement les caractéristiques d'une taille de particule plus petite, d'une valeur d'absorption d'huile inférieure, d'une bonne dispersion et d'un bon renforcement.
Les propriétés renforçantes du carbonate de calcium modifié sont bien meilleures que celles du carbonate de calcium non modifié. Ses propriétés renforçantes sont principalement dues au fait que le modificateur de surface est une substance organique avec des groupes amphiphiles ; il possède des groupes hydrophiles et lipophiles. Les modificateurs de surface combinent étroitement le carbonate de calcium et le caoutchouc en deux groupes, ce qui est bénéfique pour améliorer les propriétés physiques et mécaniques du caoutchouc, les performances de traitement, l'allongement, la résistance à la traction, la résistance à la déchirure et d'autres propriétés des produits.
Comparaison des photos SEM de carbonate de calcium non modifié et carbonate de calcium modifié:
Le carbonate de calcium modifié est principalement utilisé dans les produits en caoutchouc tels que les pneus, les tuyaux, les rubans adhésifs, les joints d'huile et les pièces automobiles et convient aux caoutchoucs NR, NBR, SBR et autres.