目前，RTV硅橡胶已被广泛用作粘合剂、密封剂、灌封材料和成型材料，在各行各业都有其用途。其中，补强填料对RTV硅橡胶的流变性能和力学性能有着非常重要的影响。纳米碳酸钙具有价格低廉、性能优异、填充量大、无毒无味的特点，可广泛用作RTV硅橡胶的补强填料。

纳米碳酸钙直接用于硅橡胶有两个缺点:一是纳米碳酸钙比表面积大，分子间作用力、静电作用、氢键等，造成碳酸钙粉体团聚。此外，纳米碳酸钙是一种亲水性无机化合物，与有机聚硅氧烷亲和力差，容易形成粉末聚集体，导致纳米碳酸钙在体系中分散不均匀。其次，纳米碳酸钙吸油值高，对硅橡胶体系增稠作用明显，触变性差，影响硅橡胶的施工性能。因此，根据RTV硅橡胶的特点和要求，必须对纳米碳酸钙进行表面改性，以解决普通纳米碳酸钙易流动、挤出性差、强度低的缺点。

纳米碳酸钙的改性技术

纳米碳酸钙的改性主要采用湿法改性，具体是在纳米碳酸钙浆料中加入分散剂和表面活性剂，通过工艺控制纳米碳酸钙的粒径和表面活化率，最后经过脱水、干燥、粉碎、分级得到改性纳米碳酸钙。

目前应用最广泛、最有效的表面活性剂主要是脂肪酸类有机化合物。这类化合物分子的一端是羧基、醚基等极性基团，可通过物理化学吸附或与碳酸钙颗粒表面发生化学反应形成稳定的桥联结构。分子的另一端是长链烷基，结构与聚合物分子相似，因此与有机聚合物有很好的相容性。纳米碳酸钙表面改性后，可以大大增强纳米碳酸钙粒子与有机聚合物之间的界面结合力，有效降低纳米碳酸钙的吸油值，降低纳米碳酸钙/有机聚合物体系的粘度，提高分散性和添加量。

纳米碳酸钙对RTV硅橡胶流变性能的影响

在实际应用中，要求RTV硅橡胶不仅具有较高的粘接强度和良好的弹性，而且具有良好的施工性能，能满足精细表面或沟槽、倾斜或垂直表面的施工要求。因此，胶粘剂不应流动，即具有触变性。流体触变性是指在外力作用下，流体微观网络结构随剪切时间而变化，宏观现象表现为剪切变稀的现象。目前对各种触变机理缺乏统一的解释，国内外学者仍处于研究阶段。然而，纳米碳酸钙能改善RTV硅橡胶的触变性却是不争的事实。

谢采用复合改性剂对纳米碳酸钙进行湿法改性。结果表明，与硬脂酸改性剂相比，复合改性剂制备的纳米碳酸钙粒径更小，分布更均匀。而用复合改性剂改性纳米碳酸钙制备的硅橡胶稠度为8.6，低于用硬脂酸钠改性纳米碳酸钙制备的硅橡胶。稠度指数可以初步反映硅橡胶的触变性。硅橡胶的低稠度和良好的可挤出性表明其触变性较好。

陈立堂用不同脂肪酸含量的纳米碳酸钙复合处理填充硅酮密封胶。当纳米碳酸钙含量一定时，随着纳米碳酸钙表面处理剂用量的增加，成品橡胶的挤出性能变好。实验结果表明，当表面处理剂的用量为3 %~4%时，纳米碳酸钙的性能较好。

刘研究了不同粒径和不同改性剂的纳米碳酸钙填充硅橡胶。结果表明，纳米碳酸钙的比表面积越大，其平均粒径越小，颗粒间的相互作用越大，反映出橡胶的粘度增大，触变指数不断增大，挤出量减小。有机处理的碳酸钙表面的烃链可以与附近的烃链和硅氧烷链相互作用，形成稳定的空网络结构。在外加剪切力的作用下，网络结构被破坏，表现为粘度降低，易挤出和正触变性。当剪切力停止时，范德华分子和烃链重新缠结形成空的网络结构，表现出良好的抗流挂性。根据硅橡胶的流变性能，采用月桂酸和硬脂酸复配，纳米碳酸钙的比表面积控制在22 ~ 30m2/g较好。

纳米碳酸钙对RTV硅橡胶力学性能的影响

无补强RTV硅橡胶强度低，伸长率差，在很多应用场合不能满足材料的力学性能要求。纳米碳酸钙在RTV硅橡胶中的补强机理类似于纳米粒子在聚合物中的补强机理。未补强的RTV硅橡胶拉伸强度约为0.35 MPa，用纳米碳酸钙补强后的RTV硅橡胶强度可达1~2 MPa。硅橡胶中的硅氧烷分子、填料之间以及硅氧烷分子与填料之间存在许多化学和物理相互作用，大大提高了硅橡胶的性能。

根据得到的实验结果，彭亚知道纳米碳酸钙与RTV硅橡胶的相互作用主要是物理吸附，不同于气相二氧化硅与硅橡胶分分钟形成氢键的化学反应。纳米碳酸钙的增强机理& mdash& mdash纳米粒子的物理吸附作用:当填充足够的纳米粒子时，填充橡胶的粘度会大大增加，在剪切作用下，纳米粒子聚集体的相互作用点增加，交联密度增加，从而提高RTV硅橡胶的力学性能，体现纳米碳酸钙的补强特性。

刘飞等人利用X射线衍射仪、扫描电镜和激光粒度分布仪分析了纳米活性碳酸钙的相组成、颗粒结构、形貌和粒度分布。研究了几种一次粒径相近、二次粒径不同的纳米活性碳酸钙对含酮肟的单组分室温硫化硅酮密封胶力学性能的影响。结果表明，一次粒径小的碳酸钙经表面处理后二次粒径不一定小，二次粒径对RTV硅酮密封胶力学性能的影响大于一次粒径。随着二次粒径(非一次粒径)的减小，RTV硅酮密封胶的拉伸强度、断裂伸长率和硬度呈增大趋势。

陆国章将硬脂酸完全皂化，然后加入椰子油搅拌均匀。所得混合物用作纳米碳酸钙的改性剂，纳米碳酸钙的粒径为60~80 nm。该产品应用于硅酮密封胶补强，强度可达1.40~1.55 Mpa，具有优异的外观和补强性。

罗穗莲等人用自制的超细碳酸钙悬浮液对碳酸钙表面进行二氧化硅包覆，然后用有机硅烷偶联剂对CaCO3/SiO2复合粒子进行表面处理，再将偶联剂改性的碳酸钙复合粒子应用于单组分室温硫化硅橡胶中。结果表明，改性碳酸钙复合粒子在图像橡胶中分散均匀，碳酸钙复合粒子填充RTV硅橡胶的拉伸强度是脂肪酸填充碳酸钙的2倍以上，碳酸钙复合粒子具有良好的补强效果。

摘要

纳米碳酸钙产品在RTV硅橡胶中的应用非常广泛和成熟。随着硅橡胶产品的更新换代，对纳米碳酸钙产品提出了越来越高的要求。一个好的纳米碳酸钙产品，除了质量稳定，各项指标波动小外，还需要在性能上具有高增强、易分散、低增稠、高触变性的特点。目前国内用于RTV硅橡胶的纳米碳酸钙在很多性能和指标上基本满足RTV硅橡胶在大部分应用中的要求，但品种比较单一，不能满足特殊要求的要求，如超高补强、高流动性的RTV硅橡胶。因此，应结合RTV硅橡胶的应用特点和要求，完善纳米碳酸钙的生产和改性技术，开发RTV硅橡胶专用纳米碳酸钙，满足市场需求。