密封胶预聚体强度不高，制备密封胶必须添加具有一定补强作用的填料，常见的填料主要有碳酸钙、石英粉、炭黑、钛白粉、氢氧化铝、滑石粉、高岭土、黏土等。其中碳酸钙填料粒径分级多、表面处理方式多样、白度高、生产工艺成熟、价位低廉，相比其他填料应用最为普遍。

碳酸钙在密封胶中应用的优势，在于它能增加密封胶的体积，提高密封胶的拉伸强度、耐磨性、抗撕裂性、硬度等，其添加量可占整个密封胶配方体系的10%～70%。由于碳酸钙产品在密封胶中的用量如此之大，密封胶行业对碳酸钙产品也提出了较高的要求：质量稳定、各项性能指标波动小、具有良好的补强效果和加工性能、价位合适、能创造一定的经济效益等。目前，国产碳酸钙已经逐步克服了种种技术难题，以过硬的产品质量逐步取代了进口碳酸钙产品，开拓了自己的新天地。密封胶领域的发展促进了整个碳酸钙行业的发展，两者相辅相成，息息相关。

碳酸钙产品主要有3类：纳米碳酸钙、轻质碳酸钙和重质碳酸钙。研发人员需要根据密封胶性能的需要，对不同种类的碳酸钙做出合理的选择。一般情况下，制备灌封等流平型密封胶时，可选择粒径大、流动性较好的碳酸钙；制备触变性要求较高的密封胶时，可选择粒径小、表面处理过的碳酸钙；制备高硬度密封胶时，可适当增大碳酸钙的添加量；改善密封胶的挤出性时，可选择纳米碳酸钙和重质碳酸钙复配使用。除此之外，碳酸钙粒径、吸油值、水分含量、表面活化方式以及活化剂的选择等不同，也会导致密封胶的物理、力学性能出现较大差异。我们以双组分硅酮密封胶为例，研究碳酸钙对硅酮密封胶性能的影响，为密封胶中碳酸钙的选择提供参考。

将硅酮密封胶分为基胶（A 组分）、固化剂（B 组分）两个组分。

A 组分：在双行星搅拌机加入120 份107 硅橡胶和100 份碳酸钙充分混合均匀，装入洁净容器中密封。

B组分：在双行星搅拌机中加入固化剂，混合均匀后装入洁净塑料管中密封。

6 个厂家的碳酸钙产品的详细信息见表1。

表1 不同厂家碳酸钙产品的详细信息

碳酸钙水分含量

不同厂家的碳酸钙产品，水分含量测试结果见表2。

表2 不同厂家碳酸钙产品的水分含量

由表2可以看出，所有碳酸钙进厂后检测的水分含量比厂家给出的数值均有一定程度的偏高。这是因为碳酸钙在运输的过程中容易吸收水分，水分吸收达到一定程度后会形成以碳酸钙为结点的局部微观网状结构，严重时密封胶中出现局部微观结构化、应力集中，形成较多分布均匀的细小“颗粒”，实际表现为局部收缩或突起。因此，在密封胶生产时，搅拌工艺中都会有脱水工序；湿气固化型密封胶，在投料前需先将碳酸钙烘干，以免影响密封胶的储存效果。

不同碳酸钙对密封胶黏度的影响

制备好的密封胶A 组分在标准条件下放置24 h后，用旋转黏度计测试其黏度，测试结果见表3。

表3  A组分的黏度

由表3 可以看出，对于粒径差别不大的碳酸钙产品，用其制成的密封胶黏度差别也不大。6 种密封胶产品中，由5# 和6# 碳酸钙制得的密封胶黏度稍低一些，这是由于二者粒径偏大所致。

不同碳酸钙对密封胶流动性的影响

密封胶的流动性测试结果见表4。

表4 密封胶的流动性

从表4 中的结果可以看出，采用1# 和2# 碳酸钙制备的密封胶不流淌；采用3#—6# 碳酸钙制备的密封胶，均具有很好的流动性。也就是说，采用纳米碳酸钙制得的密封胶具有很好的触变性，采用轻质和重质碳酸钙制得的密封胶具有很好的流平性。即碳酸钙粒径的大小决定了密封胶的触变性和流平性。

不同碳酸钙对密封胶硬度的影响

密封胶硬度测试结果见表5。

表5 密封胶的硬度

从表5 中的结果可以看出，采用5# 和6# 重质碳酸钙制备的密封胶硬度较低；采用1#—4# 碳酸钙制备的密封胶硬度较高。脂肪酸表面处理的碳酸钙会产生很多物理交联点，使其制备的密封胶硬度增加；而重质碳酸钙未经表面处理，对密封胶硬度的影响是其自身硬度造成的。

不同碳酸钙在标准条件下对密封胶力学性能的影响

将A、B 组分在标准条件下[温度（23±2）℃，相对湿度（50±5）%]放置24 h；按质量比A∶B=12∶1 混合均匀后制成厚度为（2.0±0.2）mm 的薄片；养护14 d 后，按GB/T 528—2009 测试标准条件下的拉伸强度和断裂伸长率；在90 ℃高温烘箱中放置168 h 后，进行高温拉伸试验；在-30 ℃低温柜中放置168 h 后，进行低温拉伸试验。标准条件下密封胶的力学性能测试结果见表6。

表6 标准条件下力学性能对比

由表6 可以发现，以上6 种碳酸钙制成的硅酮密封胶，硫化后拉伸强度和断裂伸长率都不相同。具体来说，1# 和2# 碳酸钙制得的密封胶拉伸强度和断裂伸长率接近；3# 和4# 碳酸钙制得的密封胶拉伸强度和断裂伸长率接近；5# 和6# 碳酸钙制得的密封胶拉伸强度和断裂伸长率接近。此外，1# 和2# 为纳米碳酸钙，粒径在50 nm 左右，比表面积大，与体系中密封胶聚合物的接触点（补强点）多，能与密封胶分子界面之间形成较强的相互作用，起到阻止裂纹扩展、产生剪切带、吸收能量等作用，使密封胶拉伸强度和伸长率变大，从而具有更好的韧性和抗冲击撕裂性能；3# 和4# 属于微米级活性轻质钙粉，比表面积次于纳米碳酸钙，其他性能与纳米碳酸钙接近，所以补强点比纳米碳酸钙少，补强效果稍差；5# 和6# 是活性重质钙粉，比表面积远小于纳米碳酸钙和活性轻质碳酸钙，补强点数量最少，所以拉伸强度和断裂伸长率最低，补强效果最差。

90 ℃高温条件下密封胶的力学性能

90 ℃高温条件下，密封胶的力学性能测试结果见表7。

表7 90 ℃高温条件下密封胶的力学性能

由表7 可以发现，经过90 ℃高温处理后，密封胶的拉伸强度和断裂伸长率都明显下降。其中，1# 和2#纳米碳酸钙制得的密封胶产品强度和伸长率下降最为明显。这是因为纳米碳酸钙的比表面积大，受热面积大，其补强效果更容易受到高温处理的影响。

-30 ℃低温条件下密封胶的力学性能

30 ℃低温条件下，密封胶的力学性能测试结果见表8。与标准条件相比，几种密封胶的拉伸强度和断裂伸长率都有不同程度的提高，导致这一结果的原因还需进一步研究证实。

表8  30 ℃低温条件下密封胶的力学性能

不同种类的碳酸钙对密封胶性能的影响不同：纳米碳酸钙粒径小，补强效果最好，制得的密封胶产品触变性好、拉伸强度和断裂伸长率最高；轻质碳酸钙和重质碳酸钙粒径稍大，补强效果次于纳米碳酸钙，但其制得的密封胶产品流动性好；轻质碳酸钙制得的密封胶硬度最高，重质碳酸钙制得的密封胶硬度最低；高温处理后，不同碳酸钙制成的硅酮密封胶强度和伸长率都会有所降低；低温处理后，不同碳酸钙制成的硅酮密封胶强度和伸长率都会有所提高。