Produits secs à base de caoutchouc : Quelle est la différence entre le carbonate de calcium actif et le carbonate de calcium ordinaire ?
Le carbonate de calcium est la charge la plus couramment utilisée dans la fabrication des produits en caoutchouc. Il permet non seulement d'augmenter la capacité de production et de réduire les coûts, mais aussi d'améliorer, dans une certaine mesure, la transformation des matériaux en caoutchouc.
Cependant, en production, de nombreux fabricants sont confrontés à un choix : utiliser du carbonate de calcium ordinaire ou du carbonate de calcium activé, légèrement plus cher ? Bien que ces deux produits portent des noms similaires, leurs performances dans les systèmes en caoutchouc sont très différentes. Nous allons aujourd’hui examiner en détail leurs principales différences.
1. Les différences essentielles dans la structure de surface
La différence fondamentale entre le carbonate de calcium ordinaire et le carbonate de calcium actif réside dans les propriétés physiques et chimiques de la surface de la poudre.
La surface de la poudre de carbonate de calcium ordinaire est hydrophile, ce qui la rend sujette à l'agglomération lorsqu'elle est mélangée à du caoutchouc polymère. Du fait de son incapacité à se lier fortement aux polymères de caoutchouc, elle ne peut que combler de manière simple et rigide les interstices de ce dernier.
Le carbonate de calcium actif est enrobé de tensioactifs tels que l'acide stéarique. Ce revêtement modifie ses propriétés de surface, les rendant hydrophiles à oléophiles. Cette propriété lipophile lui permet de se mélanger parfaitement aux composés de caoutchouc et de former une bonne liaison interfaciale avec les chaînes polymères.
2. Différences significatives dans la performance de renforcement
La différence entre les deux est particulièrement évidente en termes de performances mécaniques.
Le carbonate de calcium ordinaire n'a pour seul effet qu'une prise de poids et un remplissage, son pouvoir de renforcement étant très faible. Si l'on en ajoute une grande quantité pour réduire les coûts, la résistance à la traction et l'allongement du caoutchouc diminuent considérablement, et le produit risque de devenir cassant et de se rompre.
Le carbonate de calcium activé possède un fort pouvoir de renforcement. Il améliore efficacement la résistance à la traction et la résistance au déchirement du caoutchouc. Même avec une charge plus importante, la diminution des propriétés mécaniques du caoutchouc est bien moindre qu'avec le carbonate de calcium ordinaire, ce qui permet de mieux préserver la ténacité du produit.
3. Les avantages et les inconvénients des performances de traitement par mélange
La fluidité du processus influe directement sur l'efficacité de la production.
Le carbonate de calcium ordinaire se disperse difficilement dans le caoutchouc, consomme lentement la matière lors du mélange et a tendance à s'agglomérer. Il en résulte des taches blanches et des grumeaux à l'intérieur du caoutchouc, ainsi qu'une surface rugueuse du produit extrudé, ce qui affecte son aspect et ses performances.
Grâce à son excellente dispersibilité, le carbonate de calcium activé se réduit facilement en poudre lors du mélange, ce qui confère au caoutchouc une homogénéité exceptionnelle. Les produits extrudés et laminés obtenus présentent une surface lisse et délicate, une meilleure fluidité de mise en œuvre et permettent d'améliorer significativement la productivité.
4. L'influence de la valeur d'absorption d'huile
Le taux d'absorption d'huile est directement lié au coût de la formule et à la dureté du matériau en caoutchouc.
Le carbonate de calcium ordinaire possède un pouvoir d'absorption d'huile relativement élevé ; il absorbe donc une grande quantité d'huile ramollie présente dans la formulation du caoutchouc lors du mélange. Ceci augmente non seulement le coût de l'huile, mais provoque également un durcissement du caoutchouc, rendant difficile le contrôle de sa dureté finale après vulcanisation.
Le carbonate de calcium activé présente un faible pouvoir absorbant d'huile et ne nécessite pas une quantité excessive de plastifiants. Il permet aux entreprises de réaliser des économies d'huile et de matières premières, tout en stabilisant et en facilitant le contrôle de la dureté du caoutchouc vulcanisé.
5. Performances et durabilité ultérieures du produit
Les performances à long terme des produits en caoutchouc permettent de tester l'adhérence des charges.
Le caoutchouc chargé de carbonate de calcium ordinaire présente une faible ténacité, une faible flexibilité en flexion et est sujet aux fissures après des pliages répétés. De plus, en raison d'une faible adhérence, le produit est sujet au poudrage et au givrage (givre blanc) après un stockage prolongé, et sa résistance au vieillissement est moyenne.
Le caoutchouc chargé de carbonate de calcium activé présente une meilleure élasticité en flexion et une excellente résistance à la fatigue. Solidement lié au caoutchouc, il ne se poudre pas et ne blanchit pas. De plus, grâce à son affinité pour l'huile, le produit offre une meilleure imperméabilité.
6. Scénarios applicables et suggestions de sélection
Compte tenu des différences mentionnées ci-dessus, comment la sélection doit-elle être effectuée dans les applications pratiques ?
Le carbonate de calcium ordinaire est principalement utilisé pour les produits en caoutchouc bas de gamme ou les pièces diverses présentant de faibles exigences de résistance, dans le but principal de réduire les coûts de production.
Le carbonate de calcium activé est largement utilisé dans des secteurs de pointe tels que les joints d'étanchéité, les tuyaux en caoutchouc, les semelles de chaussures, les bandes transporteuses et les produits en EPDM. Dans ces applications, il peut remplacer partiellement des agents de renforcement coûteux comme le noir de carbone, permettant ainsi une maîtrise des coûts tout en préservant la résistance du produit.
Résumé:
Si votre seul objectif est de réaliser des économies substantielles, le carbonate de calcium ordinaire est le premier choix ; mais si vous souhaitez un équilibre entre la résistance du produit et l’efficacité de la transformation, la formule du caoutchouc doit privilégier l’utilisation de carbonate de calcium actif. Le choix de la charge appropriée est essentiel pour trouver le juste équilibre entre coût et performance.