Actief calcium in rubber verwijst naar calciumverbindingen, zoals calciumcarbonaat (CaCO3) of calciumstearaat. Deze worden vaak gebruikt als vulstoffen of verwerkingshulpmiddelen in rubberformuleringen. Deze verbindingen kunnen de eigenschappen van rubber beïnvloeden. Ze omvatten de sterkte, flexibiliteit en thermische stabiliteit.
Voor rubber is calciumcarbonaat de derde grootste anorganische vulstof na carbon zwart en silica. Het kan de treksterkte van rubbervulkanisaten verbeteren. Het heeft een versterkend effect in natuurlijk en synthetisch rubber.
Verbeter de rubbersamenstelling door:
- Productiekosten verlagen.
- Verhoogde sterkte en slijtvastheid.
- Verhoogt de scheurweerstand.
- Plasticiteit vergroten.
- De Mooney-viscositeit aanpassen.
- Gemakkelijker vormen.
- Stabiliseren van productafmetingen.
Calciumcarbonaat heeft de kenmerken van ruime hulpbronnen, lage toxiciteit en vervuiling, hoge witheid, groot vulvolume en lage prijs. Het wordt veel gebruikt in de rubberindustrie en is de belangrijkste lichtgekleurde vulstof voor rubberproducten.
Calciumcarbonaat is verdeeld in zwaar calciumcarbonaat, licht calciumcarbonaat, nano-calciumcarbonaat en gemodificeerd calciumcarbonaat. Calciumcarbonaatproducten spelen verschillende rollen in rubberproducten, waardoor hun toepassingsgebieden enigszins verschillen.
Zwaar calciumcarbonaat + rubber
Zwaar calciumcarbonaat is een veelgebruikte poedervormige anorganische vulstof. Het heeft een hoge zuiverheid, inertheid en stabiliteit. Het is erg wit, met een lage olie-absorptie en brekingsindex. Het verspreidt zich ook goed. Het heeft een slecht versterkend effect op rubberproducten, voornamelijk als vulling. Het speelt een vullende en compatibiliserende rol in natuurlijk rubber, synthetisch rubber en latex. Het kan het rubbermateriaal sterk maken en gemakkelijk verspreiden in het rubbermateriaal. Het kan ook worden gebruikt als isolatiemiddel of losmiddel. Die met een witheid hoger dan 90% kunnen ook worden gebruikt als bleekmiddel.
Zwaar calciumcarbonaat gevulkaniseerd rubber heeft slechtere eigenschappen dan lichte of gemodificeerde versies. De slijtvastheid en rekspanning zijn ook slechter dan die van koolstofzwart, klei of silicaat gevulkaniseerd rubber. Bovendien zullen grote, zware calciumcarbonaatdeeltjes de eigenschappen van het gevulkaniseerde rubber verminderen. De productiekosten zijn laag. Het gebruik ervan met andere middelen in rubber kan de eigenschappen van het gevulkaniseerde rubber aanpassen en de kosten verlagen.
Zwaar calciumcarbonaat wordt veel gebruikt als inerte vulstof in natuurlijk rubber, styreen-butadieenrubber, latex, enz. Het is geschikt voor de vervaardiging van hakken, zolen, vloeren, slangen, schuimproducten, vormproducten en geëxtrudeerde producten.
Licht calciumcarbonaat + rubber
Gemodificeerd calciumcarbonaat, ook wel bekend als geactiveerd calciumcarbonaat, wordt geproduceerd door oppervlaktemodificatie van licht calciumcarbonaat en nano-calciumcarbonaat met behulp van oppervlaktemodificatoren. Vergeleken met voor modificatie heeft calciumcarbonaat na modificatie over het algemeen de kenmerken van kleinere deeltjesgrootte, lagere olie-absorptiewaarde, goede dispersie en goede versterking.
De versterkende eigenschappen van gemodificeerd calciumcarbonaat zijn veel beter dan die van ongemodificeerd calciumcarbonaat. De versterkende eigenschappen zijn voornamelijk te danken aan het feit dat de oppervlaktemodificator een organische stof is met amfifiele groepen; het heeft hydrofiele en lipofiele groepen. Oppervlaktemodificatoren combineren calciumcarbonaat en rubber nauw via twee groepen, wat gunstig is voor het verbeteren van de fysieke en mechanische eigenschappen van rubber, verwerkingsprestaties, rek, treksterkte, scheursterkte en andere eigenschappen van producten.
Nano calciumcarbonaat + rubber
Nanometer calciumcarbonaatpoeder is beter dan gewoon calciumcarbonaatpoeder. Het heeft een klein formaateffect en een hoog oppervlakte-effect. Deze geven het unieke eigenschappen die gewoon calciumcarbonaat mist. Het fungeert voornamelijk als versterking, vulling en kleuraanpassing in rubberproducten.
Nano calciumcarbonaat is zeer actief. De versterking ervan is beter dan licht calciumcarbonaat. Het is gelijk aan neergeslagen silica. Nano-calciumcarbonaat heeft een goede dispersie en compatibiliteit in rubber. Het maakt het rubber gemakkelijk te mengen en te dispergeren. Dit verbetert de verwerking van het rubber en de mechanische eigenschappen van het product. Tegelijkertijd heeft nano-calciumcarbonaat een ruimtelijke driedimensionale structuur en verschillende deeltjesvormen. Studies tonen aan dat verschillende kristalvormen van nano-calciumcarbonaat verschillende effecten hebben op versterkend rubber. Van hen heeft in elkaar grijpend nano-calciumcarbonaat het beste versterkende effect op rubber.
Het is vermeldenswaard dat het alleen kan worden gebruikt als versterkend vulmiddel en in combinatie met andere vulstoffen, afhankelijk van de productiebehoeften. Het kan niet alleen de functies vervullen van versterken, vullen, verbeteren van de verwerkingstechnologie en verbeteren van de productprestaties, maar heeft ook de functie van bleken. Functioneert en vervangt gedeeltelijk dure witte vulstoffen zoals silica en titaniumdioxide.
Ook de rubberindustrie is een van de belangrijkste toepassingsgebieden voor nano-calciumcarbonaat. Het wordt voornamelijk gebruikt in het binnen- en buitenrubber van autobanden, speciale onderdelen van de binnenbanden en buitenbanden van autobanden, tapeslangen, rubberen schoenen en rubberen doeken. Geschikt voor NR, BR, SBR en andere rubbersystemen.
Nano-calciumcarbonaatproducten worden in rubber gebruikt en stellen lage eisen aan in zoutzuur onoplosbaar materiaal, het gehalte aan zware metalen en de pH-waarde.
Gemodificeerd calciumcarbonaat + rubber
Gemodificeerd calciumcarbonaat, ook bekend als geactiveerd calciumcarbonaat, wordt geproduceerd door oppervlaktemodificatie van licht calciumcarbonaat en nano-calciumcarbonaat met behulp van oppervlaktemodificatoren. Vergeleken met vóór modificatie heeft calciumcarbonaat na modificatie over het algemeen de kenmerken van een kleinere deeltjesgrootte, lagere olie-absorptiewaarde, goede dispersie en goede versterking.
De versterkende eigenschappen van gemodificeerd calciumcarbonaat zijn veel beter dan die van ongemodificeerd calciumcarbonaat. De versterkende eigenschappen zijn voornamelijk te danken aan het feit dat de oppervlaktemodificator een organische stof is met amfifiele groepen; het heeft hydrofiele en lipofiele groepen. Oppervlaktemodificatoren combineren calciumcarbonaat en rubber nauw via twee groepen, wat gunstig is voor het verbeteren van de fysieke en mechanische eigenschappen van rubber, verwerkingsprestaties, rek, treksterkte, scheursterkte en andere eigenschappen van producten.
Vergelijking van SEM-foto's van ongemodificeerd calciumcarbonaat en gemodificeerd calciumcarbonaat:
Gemodificeerd calciumcarbonaat wordt voornamelijk gebruikt in rubberproducten zoals banden, slangen, tapes, oliekeerringen en auto-onderdelen en is geschikt voor NR, NBR, SBR en andere rubbers.