重质碳酸钙（简称重钙）具有物理化学性质稳定、韧性好、白度高、硬度低、分散性好等优点，且资源丰富、使用环境友好、价格低廉，正逐步取代沉淀碳酸钙（简称轻钙），广泛应用于橡胶、塑料、油漆、涂料、油墨、造纸等领域。目前塑料行业（PVC、PP、PE等）功能性填料基本选用重钙，而在橡胶行业中轻钙的用量仍大于重钙，这主要是由于传统重钙（细度目）颗粒较粗，直接使用会影响橡胶制品表面光泽度和力学性能。随着国内非金属矿深加工技术水平的不断提升，非金属矿的生产工艺实现了从“追赶者”到“领跑者”的飞跃。
江西广源集团作为国内重钙生产的领军企业，年产能万吨，自主研发的“大型湿法全陶瓷球磨”工艺生产的CC-、CC-系列超细重质碳酸钙，具有细度细、比表面积大、分散性好等优点。本研究通过对比CC-、CC-系列湿法球磨超细重钙和轻钙在三元乙丙橡胶（EPDM）中的填充应用，考查其对EPDM混炼胶硫化特性和力学性能的影响，探讨超细重钙替代轻钙在EPDM中填充的可能性，为重钙在橡胶中的应用提供一定的技术参考。
1．实验过程按照表1中所述的配方称取原材料。将EPDM加入密炼机中塑炼3min，然后加1/2补强填充体系（白炭黑、CC-/CC-/轻钙）、混炼2min，再加入剩余的1/2补强填充体系和增塑剂进行混炼，在开炼机上加硫化剂，吃完粉后左右刀3次，打三角包6次，最后下片，停放24h后，进行硫化特性测试及试样制备。
2.实验结果2.1湿法球磨超细重钙与轻钙对EPDM混炼胶工艺性能的影响
表2为湿法球磨超细重钙与轻钙对EPDM混炼胶工艺性能的影响。
从表2可以看出，轻钙的最大扭矩较高，正硫化时间较短，但总体来说，CC-、CC-和轻钙的添加对混炼胶的硫化特性影响不大。且CC-、CC-和轻钙的添加用量对EPDM胶的硫化特性影响也不大。
2.2湿法球磨超细重钙和轻钙对EPDM硫化胶力学性能的影响
图1CC-、CC-和轻钙添加量对EPDM硫化胶定伸应力的影响
从图1可以看出：随着湿法球磨超细重钙和轻钙用量的增大，硫化胶的%和%定伸应力呈现一定范围内的上升趋势；并对比添加相同份数的CC-、CC-和轻钙，添加CC-的硫化胶定伸应力性能最佳，添加CC-和轻钙的硫化胶定伸应力接近。
图2CC-、CC-和轻钙添加量对EPDM硫化胶拉伸强度的影响
从图2可以看出：随着湿法球磨超细重钙和轻钙用量的增大，硫化胶的拉伸强度呈现一定范围内的上升趋势，且CC-和轻钙的增幅最大；并对比添加相同份数的CC-、CC-和轻钙，添加CC-和轻钙的拉伸强度很接近，且拉伸强度最佳。
图3CC-、CC-和轻钙添加量对EPDM硫化胶撕裂强度的影响
橡胶的撕裂是由于材料中的裂纹或者裂口受力时迅速扩开裂而导致破坏的现象撕裂强度与拉伸没有直接的关系，从图3可以看出，添加CC-和CC-的硫化胶撕裂强度比添加轻钙高，且添加粒径小，比表面积更大的CC-的硫化胶撕裂强度最佳。
3.结论：对比添加不同份数湿法球磨超细重钙CC-、CC-和轻钙的力学性能数据可以看出：添加适量湿法球磨超细重钙和轻钙，可以改善纳米级白炭黑在三元乙丙橡胶中的分散性，对定伸应力和拉伸强度有一定的提升且CC-各项力学性能指标最佳。因此，湿法球磨超细重钙CC-在一定程度上可以替代轻钙在EPDM橡胶中的应用。在加工方面，超细重钙相比于轻钙更容易“吃粉”，提高了混炼效率。
（图文/研发中心肖毓秀）推荐阅读
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