膠合劑是一類廣泛應用於各行各業的精細化工產品。它們能夠在兩個表面之間形成一層薄膜，將兩者牢固地粘合在一起。膠合劑通常由基底（基礎樹脂）、固化劑、增韌劑、稀釋劑和改質劑（填料）組成。它們廣泛應用於包裝、電子、建築材料、汽車及交通運輸、機械製造、新能源、醫療保健、航空航太等領域。
膠黏劑的分類及填料改性
根據化學成分，膠合劑可分為有機矽膠黏劑、聚氨酯膠黏劑、環氧樹脂膠黏劑、丙烯酸酯膠黏劑和合成橡膠膠黏劑。
用填料對各種膠粘劑進行改質是一種常見且有效的方法。填料可以增加膠粘劑的體積，從而降低成本。填料還可以改善膠黏劑固有的耐熱性差、固化收縮率大、硬度低、黏度不穩定等問題，從而顯著擴展膠合劑的應用範圍。常見的填料包括碳酸鈣、蒙脫石、高嶺土、二氧化矽、二氧化鈦和碳化矽。
1. 碳酸鈣在傳統膠黏劑填料中佔主導地位
洪樹達等研究了碳酸鈣、硫酸鈣和硫酸鋇三種不同填料對聚氨酯/環氧樹脂（PU/EP）膠合劑性能的影響。透過比較不同填料的物性及其含量，發現在填料含量為30%時，PU/EP系統中各填料的機械性質達到最優。這是因為填料的添加量有一個上限：適量的添加可以使填料均勻地填充分子鏈之間的空隙，而過量的添加則會破壞分子鏈的結構。
在相同的填料比例下，碳酸鈣的填充性能最佳。
2. 碳酸鈣在高端膠黏劑填料中佔有重要地位
本研究檢視了在環氧膠黏劑中添加不同比例的碳化矽、二氧化矽和碳酸鈣填料對其彈性模量、泊鬆比和線膨脹係數的影響。結果表明，添加碳化矽、二氧化矽和碳酸鈣填料均提高了環氧膠黏劑的彈性模量，降低了泊鬆比和線膨脹係數。
隨著填料的添加，彈性模量增加，泊鬆比和線膨脹係數降低。碳化矽顯著提高了環氧膠黏劑的彈性模量，而碳酸鈣的提高作用較小。然而，碳酸鈣顯著降低了環氧膠黏劑的線膨脹係數。對於相同基質的膠粘劑，添加填料後彈性模量的增加提高了膠粘劑的屈服強度；泊鬆比的降低降低了側向應變；線膨脹係數的降低降低了固化過程中的內應力，這些因素都有助於提高膠粘劑的粘結強度。
碳酸鈣在膠黏劑中的應用關鍵技術
目前，奈米碳酸鈣在膠黏劑的應用主要集中在三個關鍵領域：填料與膠體的互溶作用、填料對觸變性能的影響以及對密封膠的增強作用。
重質碳酸鈣常用作雙組分聚矽氧烷膠黏劑的填料，主要目的是減少膠合劑用量，進而降低成本。目前，建築用聚矽氧烷膠黏劑中也廣泛使用重質碳酸鈣和奈米碳酸鈣的級配，既能提高拉伸性能，又能獲得優異的流動性能。超細重質碳酸鈣（1-2 μm）也可作為填料添加到聚氨酯膠黏劑中，增加膠合劑用量，降低成本。此外，它還能增強密封膠的強度，提高其機械性能，降低膨脹係數和固化收縮率。
目前，碳酸鈣在膠黏劑的應用已取得顯著進展，重質碳酸鈣和輕質碳酸鈣各有千秋。長期來看，碳酸鈣的價格和原料優勢對膠合劑產業有著較大的吸引力。隨著膠合劑需求的持續成長，碳酸鈣的消費結構也可能轉變。