无机填料知识概述、种类、性能和选用.docx

塑料填充改性知识概述

塑料填充改性就是填料与塑料、树脂的复合，一般填料的填充量较大，有时甚至可达几百份〈以树脂100份计算)，因此填料是塑料产业重要的、不可缺少的辅助材料。从总体上讲，世界范围内填料的消耗量要占塑料总量的10%左右，可见其消耗量是巨大的。塑料填充改性有如下几方面的优点：

降低本钱。一般填料比树脂便宜，因此添加填料可大幅度地降低塑料的本钱，具有明显的经济效益，这也是塑料填充改性广为应用的主要原因。

改善塑料的耐热性。一般塑料的耐热性较低，如ABS，其长期使用温度只有60℃左右，而大部分填料属于无机物质，耐热性较高，因此这些填料添加到塑料中后可以明显地进步塑料的耐热性。再如PP，未填充时，其热变形温度在110℃左右，而填充30%滑石粉后其热变形温度可进步到130℃以上。

改善塑料的刚性。一般塑料的刚性较差，如纯PP的弯曲模量在1000MPa左右，远不能满足一些部件的使用要求，添加30%滑石粉后，其弯曲模量可达2000MPa以上，可见滑石粉对具有明显的增刚作用。

改善塑料的成型加工性。一些填料可改善塑料的加工性，如硫酸钡、玻璃微珠等，可以进步树脂的活动性，从而可以改善其加工性。

进步塑料制品及部件的尺寸稳定性。有些塑料结晶收缩大，导致其制品收缩率大，从模具出来后较易变形，尺寸不稳定；而添加填料后，可大大降低塑料的收缩率，从而进步塑料制品及部件的尺寸稳定性。

改善塑料表面硬度。一般塑料硬度较低，表面易划伤，影响外观，从而影响其表面效果和装饰性。无机填料的硬度均比塑料的硬度高，添加无机填料后，可大大进步塑料的表面硬度。

进步强度。通用塑料本身的拉伸强度不高，添加无机填料后，在填充量适量的范围内，可以进步塑料的拉伸强度和弯曲强度，从而进步塑料的工程使用性。

赋予塑料某些功能，进步塑料的附加值。有些填料可以赋予塑料一些功能，如PP添加滑石粉、碳酸钙后，可以改善PP的抗静电性能和印刷性能；中空玻璃微珠添加到塑料中后，可以进步塑料的保温性能；金属粒子添加到塑料中后可以进步塑料的导热性能和导电性能。

总之，塑料填充改性具有多方面的优点，得到了广泛的应用，但也要留意填充改性带来的题目，如：一般冲击强度要降低，密度要加大，表面光泽要下降，颜色饱和度要下降，填充量太大后强度要大大下降。这些缺点要在配方设计时充分考虑。不能一味地加大填充量来降低本钱，要考虑到制品的使用性和性能长久保持性。

无机填料的种类、性能和选用原则

无机填料例如碳酸钙、云母、硅灰石、滑石、高岭土等因为具有独特的物理化学性质,能改善聚合物的力学性能、加工性能和热性能等,在聚合物中的应用发展很快。无机填料在聚合物复合材料中的作用,概括起来就是增量、增强和赋予新功能.

无机填料根据化学组成，可以分为：碳酸盐类无机填料、硅酸盐类无机填料、硫酸盐类无机填料、无机质中空微球和金属。

1、碳酸盐类无机填料

这类无机填料中最主要的是碳酸钙，其价格低廉、来源丰富，主要以石灰石和方解石为主要原料。

【分子式】CaCO3

【分子量】100.09

碳酸钙的制法有机械粉碎法和化学沉淀法两种，前者制的产品称重质碳酸钙，后者称轻质碳酸钙。

重质碳酸钙

简称重钙，是用机械方法（用雷蒙磨或其它高压磨）直接粉碎天然的方解石、石灰石、白垩、贝壳等就可以制得。由于重质碳酸钙的沉降体积比轻质碳酸钙的沉降体积小，所以称之为重质碳酸钙。

按粉碎细度的不同，工业上分为四种不同规格：单飞、双飞、三飞、四飞，分别用于各工业部门。

单飞粉：用于生产无水氯化钙(CaCl2)，是重铬酸钠生产的辅助原料。玻璃及水泥生产的主要原料。此外，也用于建筑材料和家禽饲料等。

双飞粉：是生产无水氯化钙和玻璃等的原料、橡胶和油漆的白色填料，以及建筑材料等。

三飞粉：用作塑料、涂料腻子、涂料、胶合板及油漆的填料。

四飞粉：用作电线绝缘层之填料、橡胶模压制品以及沥青制油毡之填料。

轻质碳酸钙

又称沉淀碳酸钙，简称轻钙，是将石灰石等原料煅烧生成石灰（主要成分为氧化钙）和二氧化碳，再加水消化石灰生成石灰乳（主要成分为氢氧化钙），然后再通入二氧化碳碳化石灰乳生成碳酸钙沉淀，最后经脱水、，干燥和粉碎而制得。或者先用碳酸纳和氯化钙进行复分解反应生成碳酸钙沉淀，然后经脱水、干燥和粉碎而制得。由于轻质碳酸钙的沉降体积（2.4-2.8mL/g）比重质碳酸钙的沉降体积（1.1-1.4mL/g）大，所以称之为轻质碳酸钙。

为了改善碳酸钙在塑料中的分散性，提高补强性及其他性能，可用表面活

性物质处理碳酸钙离子表面，以增加粒子对聚合物的亲和力，常用的表面处理剂有脂肪酸、树脂酸、胺类等各种有机表面活性物质以及木素和脂肪酸酯类（单用或并用）。此外也可以用硅化物、磷酸盐等无机物质，经表面处理后的碳酸钙为

活性碳