目前國內外應用納米碳酸鈣的橡膠制品主要有：輪胎、膠鞋、膠管和膠帶、電線(xiàn)電纜、膠輥等；還有橡膠密封制品、減振制品和醫用及食品用橡膠制品等。對于橡膠來(lái)說(shuō)，碳酸鈣是僅次于碳黑、白碳黑的第三大補強填充劑，具有毒性小、價(jià)格低、補強效果好等特點(diǎn)。
一、碳酸鈣的分類(lèi)
根據加工方法，碳酸鈣分為三大類(lèi)：活性碳酸鈣、重質(zhì)碳酸鈣和輕質(zhì)碳酸鈣。
表一碳酸鈣的分類(lèi)
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種類(lèi) |
制備原料 |
制備方法 |
應用 |
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活性碳酸鈣 |
輕質(zhì)碳酸鈣、活性劑、偶聯(lián)劑 |
表面處理 |
白色補強填充劑 |
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重質(zhì)碳酸鈣 |
方解石、石灰石 |
干法或濕法 |
填充劑、著(zhù)色劑、隔離劑、脫模劑 |
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輕質(zhì)碳酸鈣 |
石灰石、水、二氧化碳 |
沉淀法 |
白色補強填充劑 |
1、輪胎
用于輪胎的碳酸鈣主要是超細活性碳酸鈣。與炭黑相比，由于超細活性碳酸鈣粒子表面包覆有活性覆蓋層，因此超細活性碳酸鈣與橡膠的親和性好，混煉時(shí)易分散，膠料生熱低、扯斷永久變形小、彈性好、具有一定的補強性，且價(jià)格較低，常用于替代半補強炭黑或部分替代其它炭黑用于農業(yè)輪胎和輕型載重輪胎簾布膠，載重輪胎內層膠，汽車(chē)輪胎內胎膠、墊帶膠和白胎側膠，尤其是力車(chē)輪胎（力車(chē)輪胎產(chǎn)品包括：自行車(chē)內外胎、手推車(chē)內外胎、摩托車(chē)內外胎、多用途車(chē)胎）內胎和外胎膠中，以降低產(chǎn)品成本、改善膠料工藝性能和某些物理性能。
圖一 碳酸鈣在輪胎中的應用
2、膠管和膠帶
用于膠管和膠帶的碳酸鈣是輕質(zhì)碳酸鈣和超細活性碳酸鈣，其作用一是降低產(chǎn)品成本；二是作為白色補強填充劑，有利于淺色產(chǎn)品的制備和調節膠料物理性能；三是改善膠料的分散性、粘性，有助于膠料與短纖維填料和骨架材料粘合。輕質(zhì)碳酸鈣和超細活性碳酸鈣在膠管中一般用于短纖維補強膠管膠、液壓膠管外層膠、普通膠管內層膠、吸引膠管外層膠、風(fēng)水膠管外層膠及膠管擦布膠等；在膠帶中廣泛用于輸送帶、傳動(dòng)帶和齒形同步帶的擦布膠和覆蓋膠。
圖二 碳酸鈣在膠管中的應用
3、膠鞋
膠鞋中應用的白色補強填充劑應具備的特性是：較高的白度，以適應不同的色彩要求；一定的補強作用和改善膠料加工性能；價(jià)格較低。碳酸鈣，尤其是輕質(zhì)碳酸鈣和超細活性碳酸鈣完全符合這些要求，因此碳酸鈣在膠鞋中的應用十分廣泛，常與炭黑、白炭黑、鈦白粉、陶土和滑石粉并用作膠鞋各部位的補強填充劑。
圖三 碳酸鈣在膠鞋中的應用
4、電線(xiàn)電纜
碳酸鈣一般與白炭黑、LEE白滑粉和陶土等并用作電線(xiàn)電纜，包括軟硬電線(xiàn)電纜、阻燃電線(xiàn)電纜、高低壓電線(xiàn)電纜、絕緣電線(xiàn)電纜和礦用電線(xiàn)電纜等的白色補強填充劑。在聚丙烯酸酯橡膠(ACM)、氯化聚乙烯(CM)等作主體材料的電線(xiàn)電纜中，碳酸鈣除作補強填充劑外，還起穩定劑作用，即降低膠料酸性和吸收加工過(guò)程中產(chǎn)生的氯化氫氣體，避免膠料出現硫化延遲和硫化返原現象。
圖四 碳酸鈣在電線(xiàn)中的應用
5、橡膠密封制品
在橡膠密封制品中，碳酸鈣主要用于擠出(海綿)密封條，其作用是：作補強填充劑，改善膠料的擠出工藝性能，使擠出密封條表面光滑；作干燥劑，吸收膠料中的水分，保證膠料的發(fā)泡率和擠出收縮率。
圖五 碳酸鈣在橡膠密封制品中的應用
6、其它
由于碳酸鈣補強的膠料具有強度高、自粘性和彈性好、無(wú)毒性、成本低的特點(diǎn)，因此常將碳酸鈣與炭黑、白炭黑等并用作膠輥、膠布、橡膠水壩、膠囊制品、醫用和食品用橡膠制品、海綿橡膠制品、減震橡膠制品等的補強填充劑。
隨著(zhù)人們生活水平的提高，橡膠制品的用途越來(lái)越廣，色彩也越來(lái)越豐富，充分利用超細活性碳酸鈣和輕質(zhì)碳酸鈣白度高和補強性較好的特點(diǎn)，擴展超細活性碳酸鈣和輕質(zhì)碳酸鈣在艷色橡膠制品中的應用，也是擴大碳酸鈣應用的有效途徑。
碳酸鈣，尤其是超細活性碳酸鈣已成為性能較好、白度高和價(jià)格較低的橡膠通用補強填充劑，隨著(zhù)我國橡膠工業(yè)產(chǎn)品向品種齊全、用途廣泛和色彩豐富方向發(fā)展，其應用將更加廣泛。
