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纳米钙在硅酮胶中的应用 |
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建筑用硅酮胶是目前玻璃幕墙建筑的主要结构粘结和密封材料，也称作室温硫化硅酮密封胶（RTV-1单组分），它是一种湿气固化产品，一般在生产过程中严格控制物料含水率，隔绝生产过程中同大气接触是保证产品质量的关键。主要设备有高负荷真空双轴搅拌机、真空捏合机、门式挤压机、连续自动灌装机及其配套的合成、干燥、均化装置等，这些设备最早全部依靠进口，现均已国产化，产品的密闭包装已经采用国内生产的硬塑料管自动灌装机和铝塑料复合膜软包装机。此外，国内已建成投产多条密封连续自动化生产线，具有世界先进水平的密封多成分自动计量静态紊流混合拼色均化设备，也在硅酮密封胶生产线投产，产量和效率大大提高。
目前市场上主要有酸性和中性两中RTV-1，酸性硅酮密封胶对玻璃的优良粘结性，但不宜用于混凝土、石材和金属接缝，随着人们认识的深化，其应用范围将受到局限。当前脱醇及脱肟型中等密封胶发展较快，功能性品种和产量不断扩大，其中硅酮结构密封胶和玻璃接缝耐侯密封胶的市场份额呈明显增长，中性建筑石材密封胶、防霉密封胶、防火密封胶、金属屋面及管道密封胶等新型功能产品，已投放市场。目前包括密封胶在内的中性密封胶总量已超过2万吨，开始改变酸性硅酮密封胶的市场比例。
目前中性RTV-1填充的纳米碳酸钙主要有两种：粒径40-60nm，80-100nm的纳米级活性轻质碳酸钙，根据硅酮胶产品的性能要求两种纳米碳酸钙产品进行混合级配使用，比例一般为1：1，另一种做法是用粒径较细的纳米碳酸钙和重质碳酸钙（1500目以上）级配，得到性能较为良好的产品，同时可降低制造的成本，以上两种纳米碳酸钙产品的主要区别就在于产品粒径的不同，主要代表企业分别为河南科力、上海耀华、上海卓越、湖南金信、内蒙古蒙西等生产40-60nm；广东恩平的燕华化工、嘉维化工、中澳白翠华化工等生产的80-120nm的产品。
在胶粘剂工业中， 纳米碳酸钙在胶粘剂与密封胶中应用表面进行相容性处理后的纳米碳酸钙，可以明显地降低成本，改善胶接性能。
从市场价位分析，前一种产品的售价一般在1900-2500元/T，而后一种产品售价在1500-1700元/T。在实际的应用过程中粒径较小的产品表现出现较为明显的补强和拉伸性能，但由于产品粒径较小加二次粒子团聚严重，如破碎解聚效果不好容易在硅酮胶制品中出现外观不光亮，甚至有细小颗粒的情况，致使部分硅酮胶企业不得不采取两辊研磨设备进行研磨，否则影响产品的外观质量，该产品堆积密度0.3-0.5g/cm3。而在80-120nm范围的产品则具有较好的分散加工性能，不需要两辊研磨；并具有良好的外观性能，制品表面较为光亮；该产品的堆积密度较小（0.6-0.7g/cm3），因此能降低硅酮胶制品的密度，从而降低其产品的销售成本。
建筑用硅酮胶在市场上俗称“玻璃胶”，生产和工艺设备并不十分复杂，一般第一道工序是捏合混炼过程：将107胶、白油或硅油以及纳米碳酸钙等按一定比例加入到双轴捏合机内预混，一定时间后采取真空密炼3-6小时。一些企业会将纳米碳酸钙等固体填充料预先烘干脱水，降低真空密炼时间。该过程完成后得到基料。通过对基料粘稠性能、挥发份等检测后，进行第二道工序——制胶，将基料与交联剂、色料、其他功能助剂等进一步在真空条件下充分混合，制得密封保存的中性硅酮胶制品。
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