乳膠可分為天然乳膠、合成乳膠、人造乳膠三大類:天然乳膠是從有一定樹齡的橡膠樹,在規(guī)定的時間按照規(guī)定的切口割膠時流出的液體,呈乳白色,固含量為30%~40%,橡膠粒徑平均為1.06微米。為防止天然乳膠因微生物、酶的作用而凝固,常加入氨和其他穩(wěn)定劑。合成乳膠一般通過乳液聚合制得固含量為20%~30%的合成膠乳,如聚丁二烯乳膠、丁苯乳膠等。人造乳膠是一種非乳液聚合的橡膠乳膠,通過向溶液聚合生成的膠體中加入水和表面活性劑,使橡膠微粒分散于水中,然后蒸除溶劑制得。
近年來,天然乳膠的價格不斷上漲,造成乳膠制品成本增加。而通過把填料加入到乳膠制品中的方式可以有效降低乳膠制品生產(chǎn)成本。碳酸鈣由于其來源廣、價格便宜、無毒環(huán)保的特點,成為乳膠制品填料的首選。
但是,經(jīng)過超細化的重質(zhì)碳酸鈣比表面積較大、比表面能高,存在粒子團聚問題,直接應(yīng)用效果不好,因而需要進行表面處理才能保證其在乳膠中的使用穩(wěn)定。
用原生初始平均粒徑2.2μm的超細碳酸鈣制備質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 12%的超重質(zhì)碳酸鈣漿料,將不同用量的六偏磷酸鈉、十二烷基硫酸鈉、高分子分散劑 H34、聚羧酸鈉鹽型分散劑 N5040和鈦酸酯類偶聯(lián)劑311加入其中,以 2500r/min 的高速砂磨機砂磨 20min,制得用不同分散助劑處理過的超細重質(zhì)碳酸鈣分散液,一部分烘干儲存一段時間后的平均粒徑如表一。
同時把用氫氧化鈉溶液把20ml分散好的超細重質(zhì)碳酸鈣分散液調(diào)PH 為 11 的環(huán)境用來做沉降實驗,結(jié)果如表二。
結(jié)合表一和表二可以看出,以上幾種分散劑,經(jīng)聚羧酸鈉鹽型分散劑處理后的超細重質(zhì)碳酸鈣分散液分散穩(wěn)定性最好。
把聚羧酸鈉鹽型分散劑處理過的超細重質(zhì)碳酸鈣加入乳膠制品中,不同用量的超細碳酸鈣對其力學(xué)性能的影響趨勢變化如圖1。
超細重質(zhì)碳酸鈣加入乳膠制品中,乳膠制品的拉伸強度隨著超細重質(zhì)碳酸鈣的加入量的增加先減小后逐漸增加然后又減小,在超細重質(zhì)碳酸鈣加入量到8%時有一個最大值,說明表面處理的超細重質(zhì)碳酸鈣對基體的作用有一個飽和平衡的狀態(tài)。所以超細重質(zhì)碳酸鈣加入量 8%為工藝較優(yōu)點。
超細碳酸鈣作為乳膠產(chǎn)品中重要的降低成本填料,經(jīng)聚羧酸鈉鹽型分散劑表面處理后,在不影響產(chǎn)品性能的情況下用量可達8%,可最大限度的降本增效。