Silicone sealants contain various fillers. These include silicon dioxide, nano calcium carbonate, wollastonite powder, and heavy calcium carbonate. Nano calcium carbonate is the most common one used. In the domestic sealant market, over 60% of silicone sealants contain nano calcium carbonate. This usage is quite significant. Nano calcium carbonate is a key filler in silicone sealants. It boosts adhesion, weather resistance, and mechanical performance. This includes improvements in elastic modulus and elongation at break. Its small particle size, high surface area, and surface energy are the reasons for these benefits. Modified heavy calcium carbonate undergoes a special process. This improves the shape, dispersibility, and surface activity of the particles. It can partly replace nano calcium carbonate in silicone sealants. It also helps reinforce them to some degree.
Le plan spécifique est le suivant :
Méthode de préparation du calcium lourd modifié
Ajouter du carbonate de calcium lourd de 800 mesh au réacteur. Mélanger ensuite avec de l'eau pour obtenir une suspension. La fraction massique doit être comprise entre 50% et 75%. Commencer à agiter et à chauffer. Lorsque la température de la suspension atteint 65-80 °C, ajouter le modificateur. À une vitesse d'agitation de 800-1000 rad/min, laisser réagir pendant 50 à 70 minutes. Après la réaction, arrêter l'agitation. La suspension est filtrée, séchée et broyée pour obtenir du carbonate de calcium lourd modifié.
Le modificateur comprend au moins l'un des éléments suivants : cocoate de glycéryle Peg-7, octadécénoate de sodium ou aluminate de distéaryloxyisopropyle. Le rapport de dosage de ces modificateurs varie de 0,1 à 1,0 : 1,0 à 1,3,6 : 1,0 à 3,7.
Méthode de préparation du mastic silicone
Le mastic silicone contient ces composants (en poids) :
- 200 à 500 parties de polydiméthylsiloxane à terminaison hydroxyle
- 300 à 800 parties de carbonate de calcium nano
- 10 à 250 parties de carbonate de calcium lourd modifié
- 100 à 250 parties de carbonate de calcium lourd
- 1 à 10 parties de catalyseur
- 50 à 200 parties de plastifiant
- 8 à 20 parties d'agent de couplage
- 25 à 60 parties d'agent de réticulation
Parmi eux :
- La viscosité du polydiméthylsiloxane à terminaison hydroxyle à 25 °C est de 20 000 à 100 000 mPa·s.
- Le plastifiant peut être l'un des suivants : huile blanche, huile de silicone méthylphényle, huile de silicone vinylique ou huile de silicone diméthylique.
- L'agent de réticulation comprend au moins l'un des éléments suivants : méthyl triacétone oxime silane, phényl triacétone oxime silane, méthyl vinyl diacétone oxime silane ou diméthyl diacétone oxime silane.
- L'agent de couplage est au moins l'un des KH-550, KH-560, KH-570 et KH-792.
- La poudre de carbonate de calcium nanométrique contient 300 à 500 parties. Son pouvoir d'absorption d'huile varie de 22,0 à 27,0 g de dop pour 100 g de CaCO3. Sa surface spécifique est de 24 à 35 m²/g.
- Le carbonate de calcium lourd modifié représente 10-30% de la masse du carbonate de calcium nano.
Méthode de fonctionnement spécifique
Mélanger le polydiméthylsiloxane à terminaison hydroxyle, le carbonate de calcium nanométrique, le carbonate de calcium lourd et le carbonate de calcium lourd modifié dans un malaxeur. Agiter pendant 5 minutes. Une fois les matériaux mélangés et homogènes, chauffer et évacuer le mélange. La température de chauffage est contrôlée entre 100 et 130 °C et le vide entre -0,09 et 0,1 MPa. Les matériaux sont déshydratés et agités à haute température (100 °C) pendant 90 à 150 minutes. Une fois la déshydratation terminée, arrêter le chauffage. Lorsque la température descend en dessous de 40 °C, ajouter le plastifiant. Agiter ensuite sous vide pendant 20 à 40 minutes. Arrêter l'agitation pour obtenir le caoutchouc de base.
Dans un mélangeur planétaire, ajouter le caoutchouc de base, l'agent de réticulation, l'agent de couplage et le catalyseur. Maintenir la température en dessous de 50 °C. Agiter à 30-50 rad/min pendant 3 à 10 minutes. Ensuite, baisser la pression dans le cylindre en dessous de -0,08 MPa. Agiter ensuite à 60-90 rad/min pendant 25 à 40 minutes. Arrêter l'agitation et vider rapidement le matériau pour obtenir un échantillon de mastic.
Pour préparer un mastic silicone, nous activons et modifions du carbonate de calcium lourd. Nous utilisons des acides gras et des agents de couplage. Cela améliore la lipophilie et l'hydrophobie du carbonate de calcium modifié, ainsi que sa compatibilité avec la matrice organique. Ces modifications contribuent à améliorer les propriétés de mise en œuvre et les propriétés mécaniques des mastics. Nous ajoutons donc du carbonate de calcium lourd modifié en remplacement de la poudre de nanocarbonate de calcium. Cette modification améliore les performances globales et la valeur d'application du mastic silicone. Il est possible de conserver des propriétés telles que la résistance colloïdale et l'allongement à la rupture. De plus, le coût de production du mastic silicone est réduit. Cette méthode est facile à utiliser et le mastic silicone ainsi obtenu est particulièrement adapté au secteur de la construction.