密封胶添加填料的目的主要是为了改善胶的物理性能,同时也降低成本。比如用适当填料可在较宽的温度范围内增加密封胶弹性模量、稳定性、热扭曲、减少热膨胀系数等等。填料分无机填料和有机填料,下面就常用的几种无机填料进行评述:
炭黑
炭黑作为填料主要是增加密封胶拉伸强度,起补强作用,它对伸长率的影响不大。原因之一是炭黑表面存在许多微孔,使得聚合物可能渗入到这些孔内,形成蜂窝爪子结构,加强界面间的相互作用;原因之二是炭黑表面积大,使得聚合物与炭黑界面间的摩擦阻力也大;原因之三是炭黑表面含有一些羧基、酚基、醌基等极性基团,以及吸附的一些气体和有机复合物,使炭黑与聚合物之间除了物理吸附外,还有化学吸附,从而进一步加强界面间的化学作用。
由于炭黑与聚合物界面间这种相当强的化学作用力,有时甚至超过了聚合物内摩擦力,因此随着炭黑含量增加,密封胶抵抗外力破坏的能力就增大,拉伸强度也增大。也正是由于这种相互作用,使得炭黑不能在聚合物内起内润滑作用,对伸长率影响不大。
碳酸钙
碳酸钙性价比高,来源广泛,是聚氨酯密封胶常用的一种填料,因其处理工序不同,对胶性能影响不尽一致。活性碳酸钙是轻质碳酸钙通过化学处理后的产品,表面覆盖一层低分子有机物,当它与聚氨酯预聚体共混时, 能增加其界面粘附力,改善其共混性,这种界面摩擦阻力仍小于聚合物内摩擦阻力,起到了内润滑作用,从而改善了密封胶的流动性。
轻质碳酸钙是由氢氧化钙水溶液通入二氧化碳反应而成,其粒度均匀, 比表面积大,能在基料中较好地分散,可较好的改善密封胶的施工性能和力学性能。
重质碳酸钙是由石灰石机械破碎所得,颗粒较粗,粒子形状不规则,比表面积小,吸油量小,在密封胶中共混效果不如轻质碳酸钙。
滑石粉
滑石粉用量的变化对胶料稠度影响比较明显,对交联后的密封胶物理机械性能影响无规律性变化,但滑石粉为天然矿物,经机械粉碎而成,常因产品质量不稳定,尤其是粒度分散性大,与基料分散不好,影响密封胶的性质。
白炭黑
在聚氨酯密封胶中,白碳黑主要是作为触变剂,用来调节胶的流动性即下垂度,原因是超细二氧化硅依靠表面经基作用形成氢键,在密封胶使用时具有较好的流动性,防止了胶的流挂现象。
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