對于天然大理石、花崗巖等具有多孔結(jié)構(gòu)且外觀潔凈敏感的飾面材料，普通氯丁密封膠易引發(fā)污染問題。此類應(yīng)用要求氯丁密封膠配方體系不含硅油，以避免小分子遷移導致的析出污染。傳統(tǒng)低模量氯丁密封膠通過添加擴鏈劑來實現(xiàn)低模量要求，但擴鏈劑成本較高，且隨著其用量增加，氯丁密封膠的拉伸強度呈下降趨勢。本研究在不使用擴鏈劑的前提下，通過選用不同形貌與粒徑的碳酸鈣填料，調(diào)控氯丁密封膠的拉伸強度與模量，實現(xiàn)對產(chǎn)品力學性能的差異化設(shè)計，以滿足多樣化應(yīng)用場景的需求，也為后續(xù)開發(fā)低模量、高耐污性、高性價比的氯丁氯丁密封膠產(chǎn)品提供可行的技術(shù)路徑。不同功能碳酸鈣的選用碳酸鹽中的絡(luò)陰離子為C03Z-，呈平面三角形結(jié)構(gòu)，內(nèi)部以共價鍵結(jié)合;CaZ'與C03Z一之間通過離子鍵連接，形成CaC03晶體。CaC03存在兩種主要多形體:方解石(屬三方晶系)和文石(屬正交晶系)。其中，文石為方解石的一種變體，穩(wěn)定性較差。方解石通常呈菱面體單形結(jié)晶，具有緊密堆積的晶體結(jié)構(gòu)，因而表出較高的強度和硬度。合成碳酸鈣并非單晶結(jié)構(gòu)，而是由多個晶粒堆積而成，當晶粒沿特定方向有序堆積時，可形成規(guī)整的菱面體或i=方體形貌，晶粒堆積的數(shù)量決定了碳酸鈣粒子的原始粒徑。當原始粒徑為納米級時，其高比表面積和大量相界面有助于提升材料的強度與韌性;一般而言，粒徑越小，補強效果越顯著。同時，晶體內(nèi)部的缺陷也會對材料的力學性能產(chǎn)生重要影響。實現(xiàn)碳酸鈣粒子形貌規(guī)整化的關(guān)鍵在于控制晶粒的堆積方向與數(shù)量，目前國內(nèi)能夠穩(wěn)定生產(chǎn)具有規(guī)整菱面體或i=方體形貌納米碳酸鈣的企業(yè)仍較少。

        在氯丁密封膠體系中，不同粒徑碳酸鈣的補強效果如下:微米級碳酸鈣通常作為半補強填料使用;粒徑在20100nm范圍內(nèi)的納米碳酸鈣具有明顯補強作用，屬于功能性補強填料;而粒徑在5一20nm之間的納米碳酸鈣，其補強效果可與自炭黑(氣相二氧化硅)相當，能夠部分甚至大部分替代價格較高的炭黑和自炭黑，具有良好的應(yīng)用前景[[5]0為實現(xiàn)低模量氯丁密封膠的制備，填料不僅需具備規(guī)整的形貌和適宜的粒徑，還需經(jīng)過適當?shù)谋砻娓男蕴幚?，并控制改性工藝條件。本研究重點探討碳酸鈣粒徑及形貌對氯丁密封膠拉伸強度和模量的影響，所用填料的表面改性劑種類、用量及改性條件均基于前期大量試驗優(yōu)化確定，確保其分散性與界面相容性滿足應(yīng)用要求，相關(guān)內(nèi)容不作為本研究的重點闡述?；诓肥鰴C理分析，選用6種碳酸鈣填料進行系統(tǒng)對比實驗，包括3種自制樣品:納米碳酸鈣HN-S800(小i=方簇狀，平均粒徑15nm)、納米碳酸鈣HN-S600規(guī)整菱面體，平均粒徑120nm)及超細重質(zhì)碳酸鈣CC(D97=5N.,m，即97%的顆粒粒徑小于5N.,m，其中2N.,m以下含量達60%)，分別發(fā)揮高補強、功能補強和半補強功能;同時引人3種市購納米碳酸鈣(平均粒徑分別為30nm,50nm,70nm)作為對比樣品，從粒徑、形貌等多維度進行綜合對比，以系統(tǒng)考察不同碳酸鈣填料對氯丁密封膠力學性能的影響規(guī)律。選用碳酸鈣粉體的電鏡照片及性能描述見表1，詳細技術(shù)指標。http://m.zjdbfw.com/