納米級碳酸鈣相對于普通微米級碳酸鈣來說，具有小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)、量子效應(yīng)等特性，從而能夠產(chǎn)生微米級碳酸鈣不具備的優(yōu)異性能。納米級碳酸鈣是納米級粉體材料最早投入工業(yè)化生產(chǎn)的產(chǎn)品，應(yīng)用于橡膠、塑料、造紙、涂料、膠粘劑和密封材料、醫(yī)藥、食品、汽車、日用化工等行業(yè)，不僅具有填充作用，還具有半補(bǔ)強(qiáng)和補(bǔ)強(qiáng)作用。

目前國內(nèi)外應(yīng)用納米碳酸鈣的橡膠制品主要有：輪胎、膠鞋、膠管和膠帶、電線電纜、膠輥等；還有橡膠密封制品、減振制品和醫(yī)用及食品用橡膠制品等。對于橡膠來說，碳酸鈣是僅次于碳黑、白碳黑的第三大補(bǔ)強(qiáng)填充劑，具有毒性小、價(jià)格低、補(bǔ)強(qiáng)效果好等特點(diǎn)。

一、碳酸鈣的分類

根據(jù)加工方法，碳酸鈣分為三大類：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

二、碳酸鈣在橡膠制品中的應(yīng)用

1、輪胎

用于輪胎的碳酸鈣主要是超細(xì)活性碳酸鈣。與炭黑相比，由于超細(xì)活性碳酸鈣粒子表面包覆有活性覆蓋層，因此超細(xì)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(bǔ)強(qiáng)性，且價(jià)格較低，常用于替代半補(bǔ)強(qiáng)炭黑或部分替代其它炭黑用于農(nóng)業(yè)輪胎和輕型載重輪胎簾布膠，載重輪胎內(nèi)層膠，汽車輪胎內(nèi)胎膠、墊帶膠和白胎側(cè)膠，尤其是力車輪胎（力車輪胎產(chǎn)品包括：自行車內(nèi)外胎、手推車內(nèi)外胎、摩托車內(nèi)外胎、多用途車胎）內(nèi)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(yīng)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(xì)活性碳酸鈣，其作用一是降低產(chǎn)品成本；二是作為白色補(bǔ)強(qiáng)填充劑，有利于淺色產(chǎn)品的制備和調(diào)節(jié)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(xì)活性碳酸鈣在膠管中一般用于短纖維補(bǔ)強(qiáng)膠管膠、液壓膠管外層膠、普通膠管內(nèi)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(yīng)用

3、膠鞋

膠鞋中應(yīng)用的白色補(bǔ)強(qiáng)填充劑應(yīng)具備的特性是：較高的白度，以適應(yīng)不同的色彩要求；一定的補(bǔ)強(qiáng)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(xì)活性碳酸鈣完全符合這些要求，因此碳酸鈣在膠鞋中的應(yīng)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(bǔ)強(qiáng)填充劑。

圖三 碳酸鈣在膠鞋中的應(yīng)用

4、電線電纜

碳酸鈣一般與白炭黑、LEE白滑粉和陶土等并用作電線電纜，包括軟硬電線電纜、阻燃電線電纜、高低壓電線電纜、絕緣電線電纜和礦用電線電纜等的白色補(bǔ)強(qiáng)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電纜中，碳酸鈣除作補(bǔ)強(qiáng)填充劑外，還起穩(wěn)定劑作用，即降低膠料酸性和吸收加工過程中產(chǎn)生的氯化氫氣體，避免膠料出現(xiàn)硫化延遲和硫化返原現(xiàn)象。

圖四 碳酸鈣在電線中的應(yīng)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(bǔ)強(qiáng)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(yīng)用

6、其它

由于碳酸鈣補(bǔ)強(qiáng)的膠料具有強(qiáng)度高、自粘性和彈性好、無毒性、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(yī)用和食品用橡膠制品、海綿橡膠制品、減震橡膠制品等的補(bǔ)強(qiáng)填充劑。

隨著人們生活水平的提高，橡膠制品的用途越來越廣，色彩也越來越豐富，充分利用超細(xì)活性碳酸鈣和輕質(zhì)碳酸鈣白度高和補(bǔ)強(qiáng)性較好的特點(diǎn)，擴(kuò)展超細(xì)活性碳酸鈣和輕質(zhì)碳酸鈣在艷色橡膠制品中的應(yīng)用，也是擴(kuò)大碳酸鈣應(yīng)用的有效途徑。

碳酸鈣，尤其是超細(xì)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(bǔ)強(qiáng)填充劑，隨著我國橡膠工業(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(yīng)用將更加廣泛。