O cálcio ativo na borracha refere-se a compostos de cálcio, como carbonato de cálcio (CaCO3) ou estearato de cálcio. Eles são frequentemente usados como enchimentos ou auxiliares de processamento em formulações de borracha. Esses compostos podem afetar as propriedades da borracha. Elas incluem sua resistência, flexibilidade e estabilidade térmica.
Para a borracha, o carbonato de cálcio é o terceiro maior enchimento inorgânico depois negro de fumo e sílica. Pode melhorar a resistência à tração de vulcanizados de borracha. Tem um efeito de reforço em borracha natural e sintética.
Melhore o composto de borracha por:
- Redução de custos de produção.
- Aumento da resistência e da resistência ao desgaste.
- Aumentando a resistência ao rasgo.
- Aumentando a plasticidade.
- Ajustando a viscosidade Mooney.
- Facilitando a moldagem.
- Estabilização das dimensões do produto.
O carbonato de cálcio possui características de amplos recursos, baixa toxicidade e poluição, alta brancura, grande volume de enchimento e baixo preço. É amplamente utilizado na indústria da borracha e é o principal enchimento de cor clara para produtos de borracha.
O carbonato de cálcio é dividido em carbonato de cálcio pesado, carbonato de cálcio leve, nanocarbonato de cálcio e carbonato de cálcio modificado. Os produtos de carbonato de cálcio desempenham funções diferentes nos produtos de borracha, portanto seus campos de aplicação diferem ligeiramente.
Carbonato de cálcio pesado + borracha
Carbonato de cálcio pesado é um enchimento inorgânico em pó comumente usado. Ele tem alta pureza, inércia e estabilidade. É muito branco, com baixa absorção de óleo e índice de refração. Ele também se dispersa bem. Ele tem um efeito de reforço ruim em produtos de borracha, principalmente como enchimento. Ele desempenha um papel de enchimento e compatibilização em borracha natural, borracha sintética e látex. Ele pode tornar o material de borracha forte e facilmente disperso no material de borracha. Ele também pode ser usado como um agente de isolamento ou agente de liberação. Aqueles com uma brancura maior que 90% também podem ser usados como um agente de branqueamento.
A borracha vulcanizada de carbonato de cálcio pesado tem propriedades piores do que as versões leves ou modificadas. Sua resistência ao desgaste e estresse de alongamento também são piores do que aqueles da borracha vulcanizada de negro de fumo, argila ou silicato. Além disso, partículas grandes e pesadas de carbonato de cálcio reduzirão as propriedades da borracha vulcanizada. Seu custo de produção é baixo. Seu uso com outros agentes na borracha pode ajustar as propriedades da borracha vulcanizada e reduzir custos.
Carbonato de cálcio pesado é amplamente utilizado como enchimento inerte em borracha natural, borracha de estireno-butadieno, látex, etc. É adequado para a fabricação de saltos, solas, pisos, mangueiras, produtos de espuma, produtos moldados e produtos extrudados.
Carbonato de cálcio leve + borracha
Carbonato de cálcio modificado, também conhecido como carbonato de cálcio ativado, é produzido pela modificação de superfície de carbonato de cálcio leve e nano-carbonato de cálcio usando modificadores de superfície. Comparado com antes da modificação, o carbonato de cálcio após a modificação geralmente tem as características de menor tamanho da partícula, menor valor de absorção de óleo, boa dispersão e bom reforço.
As propriedades de reforço do carbonato de cálcio modificado são muito melhores do que as do carbonato de cálcio não modificado. Suas propriedades de reforço se devem principalmente ao fato de o modificador de superfície ser uma substância orgânica com grupos anfifílicos; possui grupos hidrofílicos e lipofílicos. Os modificadores de superfície combinam carbonato de cálcio e borracha em dois grupos, o que é benéfico para melhorar as propriedades físicas e mecânicas da borracha, desempenho de processamento, alongamento, resistência à tração, resistência ao rasgo e outras propriedades dos produtos.
Carbonato de nano cálcio + borracha
O pó de carbonato de cálcio nanométrico é melhor do que o pó de carbonato de cálcio comum. Ele tem um efeito de tamanho pequeno e um alto efeito de superfície. Isso lhe dá propriedades únicas que o carbonato de cálcio comum não tem. Ele atua principalmente como reforço, enchimento e ajuste de cor em produtos de borracha.
O nano carbonato de cálcio é altamente ativo. Seu reforço é melhor do que o carbonato de cálcio leve. É igual à sílica precipitada. O nano carbonato de cálcio tem boa dispersão e compatibilidade na borracha. Ele torna a borracha fácil de misturar e dispersar. Isso melhora o processamento da borracha e as propriedades mecânicas do produto. Ao mesmo tempo, o nano carbonato de cálcio tem uma estrutura tridimensional espacial e vários formatos de partículas. Estudos mostram que diferentes formas de cristal do nano carbonato de cálcio têm efeitos variados no reforço da borracha. Entre eles, o nano carbonato de cálcio interligado tem o melhor efeito de reforço na borracha.
Vale ressaltar que pode ser utilizado isoladamente como carga de reforço e em conjunto com outras cargas de acordo com a necessidade de produção. Pode não só cumprir as funções de reforço, enchimento, melhoria da tecnologia de processamento e melhoria do desempenho do produto, mas também tem a função de branqueamento. Funciona e substitui parcialmente cargas brancas caras, como sílica e dióxido de titânio.
A indústria da borracha também é um dos principais campos de aplicação do nanocarbonato de cálcio. É usado principalmente na borracha interna e externa de pneus de automóveis, peças especiais de câmaras de ar e pneus externos de pneus de automóveis, mangueiras de fita, sapatos de borracha e panos de borracha. Adequado para NR, BR, SBR e outros sistemas de borracha.
Os produtos de nanocarbonato de cálcio são usados em borracha e têm baixos requisitos de matéria insolúvel em ácido clorídrico, teor de metais pesados e valor de pH.
Carbonato de cálcio modificado + borracha
O carbonato de cálcio modificado, também conhecido como carbonato de cálcio ativado, é produzido pela modificação da superfície de carbonato de cálcio leve e carbonato de nanocálcio usando modificadores de superfície. Comparado com antes da modificação, o carbonato de cálcio após a modificação geralmente tem as características de tamanho de partícula menor, menor valor de absorção de óleo, boa dispersão e bom reforço.
As propriedades de reforço do carbonato de cálcio modificado são muito melhores do que as do carbonato de cálcio não modificado. Suas propriedades de reforço se devem principalmente ao fato de o modificador de superfície ser uma substância orgânica com grupos anfifílicos; possui grupos hidrofílicos e lipofílicos. Os modificadores de superfície combinam carbonato de cálcio e borracha em dois grupos, o que é benéfico para melhorar as propriedades físicas e mecânicas da borracha, desempenho de processamento, alongamento, resistência à tração, resistência ao rasgo e outras propriedades dos produtos.
Comparação de fotos SEM de carbonato de cálcio não modificado e carbonato de cálcio modificado:
O carbonato de cálcio modificado é usado principalmente em produtos de borracha, como pneus, mangueiras, fitas, retentores de óleo e peças automotivas, e é adequado para NR, NBR, SBR e outras borrachas.