Сухие резиновые смеси: В чем разница между активным карбонатом кальция и обычным карбонатом кальция?

Карбонат кальция является наиболее распространенным наполнителем в рецептурах резиновых изделий. Он не только увеличивает производительность и снижает производственные затраты, но и в определенной степени улучшает технологические свойства резиновых материалов.

Однако на практике многие производители сталкиваются с выбором: использовать ли обычный карбонат кальция или чуть более дорогой активированный карбонат кальция? Хотя эти два вещества имеют схожие названия, их характеристики в резиновых системах существенно различаются. Сегодня мы подробно рассмотрим их основные различия.

1. Существенные различия в структуре поверхности

Основное различие между обычным карбонатом кальция и активным карбонатом кальция заключается в физических и химических свойствах поверхности порошка.
Поверхность обычного порошка карбоната кальция гидрофильна, что делает его склонным к агломерации при смешивании с полимерным каучуком. Из-за неспособности прочно связываться с полимерами каучука, он может лишь легко и жестко заполнять зазоры в каучуке.
Активный карбонат кальция покрыт поверхностно-активными веществами, такими как стеариновая кислота. Это «покрытие» изменяет его поверхностные свойства с гидрофильных на олеофильные. Это липофильное свойство позволяет ему идеально смешиваться с резиновыми смесями и образовывать прочную межфазную связь с полимерными цепями.

2. Значительные различия в характеристиках армирования.

Разница между ними особенно заметна с точки зрения механических характеристик.
Обычный карбонат кальция обладает лишь эффектом увеличения веса и наполнения, а его армирующие свойства очень слабы. Если добавить большое количество для снижения затрат, это приведет к значительному снижению прочности на разрыв и удлинения резины, а изделие станет склонным к хрупкости и разрушению.
Активированный карбонат кальция обладает сильным упрочняющим эффектом. Он эффективно повышает прочность на растяжение и прочность на разрыв резины. Даже при увеличении количества наполнителя снижение механических свойств резины значительно меньше, чем при использовании обычного карбоната кальция, что позволяет лучше сохранять прочность изделия.

3. Преимущества и недостатки эффективности процесса смешивания.

Бесперебойность процесса напрямую влияет на эффективность производства.
Обычный карбонат кальция плохо диспергируется в резине, медленно расходует материалы при смешивании и склонен к агломерации частиц. Это приводит к появлению белых пятен и комков внутри резинового материала, а поверхность экструдированного изделия становится шероховатой, что влияет на его внешний вид и эксплуатационные характеристики.
Благодаря превосходной диспергируемости активированный карбонат кальция очень склонен к образованию порошка при смешивании, что обеспечивает чрезвычайно высокую однородность резинового материала. Экструдированные и прокатанные изделия, изготовленные с его использованием, имеют гладкую и ровную поверхность, лучшую технологическую текучесть и могут эффективно повысить производительность.

4. Влияние показателя маслопоглощения

Показатель маслопоглощения напрямую зависит от стоимости рецептуры и твердости резинового материала.
У обычного карбоната кальция относительно высокая маслопоглощающая способность, и в процессе смешивания он впитывает большое количество размягченного масла из резиновой смеси. Это не только увеличивает затраты на масло, но и приводит к затвердению резинового материала, что затрудняет контроль конечной твердости после вулканизации.
Активированный карбонат кальция обладает более низким показателем маслопоглощения и не требует чрезмерного расхода пластификаторов. Он помогает предприятиям экономить масло и вспомогательные материалы, одновременно обеспечивая более стабильную и контролируемую твердость вулканизированной резины.

5. Последующие эксплуатационные характеристики и долговечность изделия.

Долгосрочные эксплуатационные характеристики резиновых изделий проверяются на адгезию наполнителей.
Резина, наполненная обычным карбонатом кальция, обладает низкой прочностью, низкой гибкостью при изгибе и склонна к растрескиванию после многократного изгиба. Кроме того, из-за слабой связи, изделие склонно к образованию порошка и инея (белого налета) после длительного хранения, а его стойкость к старению средняя.
Резина, наполненная активированным карбонатом кальция, обладает лучшей упругостью при изгибе и превосходной устойчивостью к усталости при изгибе. Она прочно сцепляется с резиной, не склонна к образованию порошка или побелению, а благодаря своей маслоотталкивающей способности изделие обладает лучшими водоотталкивающими свойствами.

6. Применимые сценарии и рекомендации по выбору.

Исходя из вышеуказанных различий, как следует осуществлять выбор на практике?
Обычный карбонат кальция в основном используется для производства недорогих резиновых изделий или деталей с низкими требованиями к прочности, с основной целью снижения производственных затрат.
Активированный карбонат кальция широко используется в высокотехнологичных областях, таких как уплотнительные ленты, резиновые шланги, подошвы обуви, конвейерные ленты и изделия из EPDM. В этих случаях он может частично заменить дорогостоящие армирующие добавки, такие как сажа, что позволяет эффективно контролировать затраты, сохраняя при этом прочность изделия.

Краткое содержание:
Если вы стремитесь исключительно к экономии средств, обычный карбонат кальция — ваш лучший выбор; но если вы хотите сбалансировать прочность изделия и эффективность обработки, в рецептуре каучука следует отдавать приоритет использованию активного карбоната кальция. Выбор правильного наполнителя — ключ к достижению оптимального баланса между стоимостью и эксплуатационными характеристиками.