技术

　　通常生产塑料制品的原料是采用纯树脂，如PE、PP、ABS等直接加工成型。随着科技发展，对塑料制品材料性能提出更高的要求，纯树脂显得力不从心，开发大量新品种树脂也不现实。因此，通过在纯树脂中添加其它材料如非金属、金属或有机材料，可以提升塑料树脂的各类性能，以达到所需要的技术指标或者提高性价比，这就诞生了一个新行业：塑料填充改性。塑料填充改性行业和非金属矿、粉体加工、粮食加工、木材加工、超细粉碎等行业结合起来，促进了塑料加工行业的发展。进入二十一世纪以来，围绕现代塑料加工行业，以少数几种塑料树脂为主，通过添加各种助剂、改性剂和填充剂，在层出不穷的塑料成型加工机械配合下，塑料制品行业已经渗透到农业、工业、国防、建筑、日用、医疗、航空航天等社会生活的各个领域，几乎无所不包。
 

　　1、填充剂的定义
 

　　ASTM(美国材料试验学会)把填充剂定义为“为改进强度和各种性质,或者为降低成本而在塑料中添加的较为惰性的物质。”因此，塑料的填料往往选择非金属矿物。他们泛指由地质作用所形成的，一般为结晶态的天然非金属化合物或单质，具有均匀且相对固定的化学成份和确定的晶体结构;在一定物理化学条件下保持稳定，是组成岩石和矿石的基本单元。一般为无机物，有时也包括矿物燃料如煤。顾名思义，塑料用非金属矿物填料通常可认为是大自然中存在被人工开采、加工利用具有上述定义性质的并被添加在塑料中的非金属矿物材料，通常被制成粉体。
 

　　2、填充剂的基本性质
 

　　在塑料加工及使用过程中保持化学性质和物理形态的稳定;
 

　　改善树脂的某些性能：提高刚性、提高耐热性、提高电绝缘性;
 

　　改善耐候性、增加尺寸稳定性;
 

　　着色力、导热性、导电性、阻燃性;
 

　　价格低廉。
 

　　3、填充剂的基本要求
 

　　化学性质稳定，相对纯度高，杂质含量低;
 

　　颜色尽量为白色或浅色，不含铁等易加热变黄的杂质;
 

　　不对塑料制品的理化性能指标产生严重损害;
 

　　容易分散和混合，粒度适当;
 

　　吸油值相对较低，对加工性无大影响;
 

　　有合适的晶型结构;
 

　　有较低的莫氏硬度;
 

　　与树脂相比有相对便宜的价格。
 

　　4、填充剂的分类
 

　　根据其来源通常分为矿物性、植物性填料和工业性填充剂。后者可分为合成型和废渣型。
 

　　根据其形状分为粉末状、球状、片状、柱状、针状及纤维状填充剂。
 

　　根据其效能分为增量型、补强型及功能型填充剂。
 

　　根据其化学组成分为无机填充剂和有机填充剂。
 

　　将塑料中应用较多的填充剂按化学成份进行分类如下：
 

　　氧化物：二氧化硅、硅藻土、氧化铝、*、氧化铁、氧化锌、氧化镁、三氧化二锑、高铁酸钡、高铁酸锶、氧化铍、氧化铝纤维。
 

　　氢氧化物：*、*、盐基性碳酸镁。
 

　　碳酸盐：碳酸钙碳酸镁、白云石、碱式碳酸纳铝。
 

　　(亚)硫酸盐：*、硫酸钙、硫酸铵、亚硫酸钙。
 

　　硅酸盐：*、粘土、云母、石棉、硅酸钙、蒙脱土、膨润土、玻璃微珠、玻纤。
 

　　碳素：炭黑、石墨、碳素中空球、碳纤维。
 

　　其它：硼酸锌、硼酸钙、硼酸纳、偏硼酸钡、钛酸钾。
 

　　有机物：木粉、竹粉、稻草、麦杆、花生壳、淀粉、布、纸、纸浆、人造纤维、合成纤维等。
 

　　5、无机填充剂对制品性能的影响规律：
 

　　比重随填料的加入量增加而增大。
 

　　表面硬度随填料的加入量增加而增大。
 

　　刚性随填料的加入量增加而增大。
 

　　抗弯强度随填料的加入量增加而下降。
 

　　断裂伸长率随填料的加入量增加而下降。
 

　　表面光泽度随填料的加入量增加而下降。
 

　　冲击强度随填料的加入量增加一般为下降;如填料外型为针状、纤维状，则一般为增强。
 

　　耐温性随填料的加入量增加而增大。
 

　　6、有机填充剂对制品性能的影响规律：
 

　　通常有机型填充剂的加入对塑料物理机械性能的影响很大，暂时还没有找到普遍规律(有时对化学性能也有影响)，大致有如下几点共性：
 

　　制品的比重随填料的加入量增加而减小。
 

　　制品表面光泽度随填料的加入量增加而下降。
 

　　制品的冲击强度随填料的加入量增加一般为上升;特别当粉料外型为针状、纤维状时，一般为增强。
 

　　7、实际应用时要求填充剂的特性：
 

　　粒径及粒径分布。
 

　　晶型结构。
 

　　吸油性。
 

　　分散性。
 

　　粘度特性。
 

　　刚性与硬度。
 

　　电气性能。
 

　　1)制品化学稳定性高，耐热性好，在加工温度不分解，不影响塑料树脂原有的物理机械性能。例添加后引起制品因弯曲、拉伸而产生的泛白现象要小。
 

　　2)制品与其它加工助剂混合后不发生化学反应。
 

　　3)制品在塑料树脂中分散混合性好，不影响加工性能，对设备磨损小。
 

　　4)制品吸油量和吸收塑料树脂量小。
 

　　5)制品不含促进树脂加速分解的杂质。
 

　　6)制品不溶于水、油脂、一切溶剂，不吸潮、不含结晶水(阻燃剂除外)、耐酸耐碱。
 

　　7)制品填料粉体外观色泽均匀、粒径粗细一致。
 

　　8)制品价廉并且来源丰富、稳定，不同批量填料之间的质量波动要小。