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1、填充剂的分类和品种1.无机填料 碳酸钙碳酸钙系由天然的矿物，如石灰石、大理石等研磨而成。是无臭、无毒的白色粉末，分 子式为CaC03,细度一般为540um,在酸性溶液中或加热至825C时就分解为氧化钙和二 氧化碳。从填料角度可划分为轻质碳酸钙、重质碳酸钙、胶质碳酸钙，是塑料生产中使用最 广泛的填充剂之一。价廉,来源广泛,相对密度较小,除具有增量作用外,还有改善加工性 和制品性能的功效,还可提高制品的冲击韧度,一般常用的是轻质碳酸钙。从天然矿物角度 划分,可分为方解石型、霞石型等结晶形态。碳酸钙按粒度分级，一般为：粒径为15um时，称之为微粒碳酸钙；粒径为0.11 u m时，称之为微细碳酸钙；粒
2、径为0020.1 u m时，称之为超细碳酸钙；粒径小于0.02 um 时，称之为超微细碳酸钙；当粒径为0.0050.02 u m时，其增强作用与白炭黑相当。目前生产超细级碳酸钙多采用连续喷雾炭化和喷雾干燥工艺（即双喷工艺），这样可使 碳酸钙表观团粒（平均粒径为12 um）微细化，且粒子表面活化均匀。轻质碳酸钙：这是用化学方法制造的碳酸钙，学名叫为沉降性碳酸钙。 相对密度为 2.42.7g/cm3,难溶于水；莫氏硬度2.5，吸油性63，一般粒径在10 u m以下，粒子呈纺纱 锭子状或结晶。重质碳酸钙:无臭无味白色粉末，也叫三飞粉，几乎不溶于水。相对密度为2.72.95g/cm3, 莫氏硬度 3.
3、0，吸油性 32.是由石灰石经选矿、粉碎、分级、表面处理而成的碳酸钙。因含 有杂质，其白度比不上轻质碳酸钙。胶质碳酸钙：是一种由人工合成出来的白色细腻、软质粉末。相对密度小于轻质碳酸钙，为1.992.01g/cm3,其粒子表面吸附一层脂肪酸皂，使碳酸钙具有胶体活化性能。 滑石粉滑石粉主要成分为水合硅酸镁，分子式为3MgO.4SiO2.H2O,由天然滑石粉碎精制而得， 外观纯白色、灰白或浅黄色结晶细粉。相对密度2.73.0g/cm3，莫氏硬度12,折光指数 1.541.57.化学性质不活泼，不溶于水，性柔软有滑腻感，它能与油、脂肪、蜡及聚合物具 有很好的相容性。同时，由于其晶格是由易分开的薄层重
4、叠成的，故能产生润滑作用，减 少对加工设备的磨损。其晶体属单斜晶系，呈六方形、鳞片状集合体。滑石粉作为塑料填料，可提高制品的硬度、耐热性、耐蠕变性、抗酸碱性、点绝缘性和尺寸稳定性。由于不同产地滑石的化学成分、结晶构造不同，则填充塑料的性能也不同。 主要应用于PVC、聚烯烃及烯烃共聚物等塑料填充改性。 云母云母是层状结构的铝硅酸盐的总称， 灰白色、银灰色、红色，甚至琥珀色，与滑石粉 形似，属于单斜晶系，成假六方片状，具有玻璃光泽。相对密度2.72.9，莫氏硬度 23.pH 值 7，折射率 1.6.由于云母的化学结构不同，因此品种比较多。作为电气绝缘材料通常使用 硬质白云母，作为发电机整流垫片的是
5、软质金云母，还有红云母、黑云母等。根据塑料制 品的 性 能要 求， 将云母 磨 成 2001000 目 粉末 ， 然后作 为添 加剂 填 充 PE,PP,PVC,PA,PBT,ABS,PF,AF等塑料，可提高塑料制品的拉伸弹性模量和弯曲弹性模量。云母的分散性差，因此，在使用前最好用氨基硅烷、马来酸酐接枝的聚丙烯蜡或氨基乙酸酯 进行表面处理。 高岭土高岭土即黏土矿物的粉末，又叫瓷土、陶土。它是由高岭石微细晶体组成，是火成岩、 水成岩经自然风化、分解，再经干法或湿法分级、研磨、精制而成的产物，是一种水合硅酸 铝的矿物质，分子式为AI2O3.2SiO2.2H2O。相对密度2.502.63g/cm3,
6、折射率1.62, pH值 56.纯高岭土为白色，呈六方片体，含有杂质的高岭土则呈灰色或淡黄色，白度为 90%96%。 作为塑料填料，高岭土具有优良的电绝缘性，可降低制品成本。可用于PVC电缆包皮，PE,PP 电缆，薄膜复合材料。如在PVC中添加10%高岭土，可提高电绝缘性能510倍；添加适量 高岭土于PS薄膜复合材料中，可以用来制造塑料纸。高岭土作为PP的结晶成核剂，效果较 好。缺点是吸湿性大，应注意在储存时防止受潮结块，以免影响填充效果。 二氧化硅二氧化硅有天然与合成之分。天然的二氧化硅主要是石英（砂）加工、研磨、精选而成 的结晶体，它能改善塑料制品的机械强度和降低成本。由于硬度大，易磨损加
7、工设备，主要 应用于热固性塑料。工人长期吸入石英粉易得矽肺病，因此比较少用。人工合成的二氧化硅，又称白炭黑，主要化学成分为SiO2,有二氧化硅粉及凝胶两种。 白色无定形粉末，质轻，其原生粒子粒径在0.3 u m以下，相对密度2.652.7g/cm3,莫氏硬 度 57， pH 值 78，吸油率 15%40%，吸潮后会聚集成细颗粒，不溶于水和酸，溶于烧碱 及氢氟酸，在高温下不分解，多孔，有吸水性，分散性良好，具有类似炭黑的增强作用。主 要应用于热塑性塑料，添加少量后，可减少制品的裂纹，增加强度，提高硬度，防黏结，减 少线膨胀系数，改善电绝缘性能，降低挤出时模具的膨胀及使熔体增稠，改善流变性和触变
8、性。此外，还有粒径更小的胶态二氧化硅，适合用于要求更高的产品。 硅藻土主要成分为二氧化硅，由水生微细硅藻细胞遗骸堆积而成的一种生物化学沉积岩。它含 有许多细孔，是具有许多不同形状、独特结构的碎片集合体，质轻柔软。应用于轻质、隔音、 隔热、绝缘的塑料复合材料填充，也可作为PE、PP的抗粘连剂；缺点是吸油量较大。 硅灰石主要成分是硅酸钙（CaSiO3）为白色结晶，具有B型晶型，成针状、棒状及粒状等各种 形态粒子的混合物。不耐强酸，而耐碱性极佳，高硬度。经过表面处理的硅灰石可以替代玻 璃纤维及石棉，应用于PP,PA等塑料增强填充，可作汽车工业专用工程塑料部件。 玻璃微珠玻璃微珠是由煤灰粉及烟道气等制
9、造，有空心玻璃微珠和实心玻璃微珠两类。空心微珠 的相对密度小于1,在0.40.8g/cm3，具质轻、绝热、隔音、耐高低温性能，并有良好的热 稳定性和电绝缘性能，耐腐蚀、吸油量少，广泛应用于塑料填料。实心玻璃微珠的相对密度大于1,在12.4g/cm3,表面光滑晶莹，呈白色或灰白色，应用于 PE,PF,PS,ABS,PA等塑料的填充剂。 硫酸钡分子式BaS04,硫酸钡有天然硫酸钡和合成硫酸钡两种。天然硫酸钡，即重晶石粉，白 色或灰色粉末，粒子较粗，性脆， pH 值 4.5.合成硫酸钡，也叫沉淀硫酸钡，是无色斜方晶 系结晶或无定形白色粉末，几乎不溶于水、乙酸及酸，溶于热浓硫酸中，干燥时易结块。添 加
10、硫酸钡，可改善塑料硬度，并提高耐酸性能。硫酸钙又名石膏，分子式CaS04。有天然石膏（CaS04。2H2O）、硬石膏（CaSO4）和化学沉淀 硫酸钙（CaS04。2H2O或CaSO4）之分。无毒、透明，具有良好的尺寸稳定性，用于PE,PP 等树脂的填充和增强作用。QD二氧化钛俗称钛白粉，二氧化钛约占97%,呈珠状结晶，平均粒径0.1um，是一种白色颜料。 二氧化钛可分为锐钛型、金红石型和板钛型，工业上常用前两种。无毒，具有优良的光学性 能、物理、化学稳定性能。金红石型二氧化钛作为塑料填料或颜料应用于塑料制品效果良好，既能相当高地提高制 品的白度，又能使光的反射率增大，保护高分子材料内层免遭紫外
11、线的破坏，从而起到了光 屏蔽剂的作用。QQ炭黑炭黑是一种轻松而极细的无定形碳粉末，可由石油、天然气、油脂等含碳较多的有机化 合物经不完全燃烧或热分解来解取。制备方法有炉法或槽法等。炭黑的主要功能是作为黑色 颜料应用于塑料黑色制品，具有导电性能外，具有一般抗静电剂不能达到的抗静电效果。此 外，还具有光屏蔽的作用，并提高制品的耐老化性能和改善热变形温度。Q3）白泥与红泥白泥是造纸厂碱回收车间苛化段排出的废渣，主要成分是碳酸钙，占 85%90%，其他 成分有镁、铝等元素。其白度及吸油值均低于轻质碳酸钙，粒径比较粗。用于填充 PVC 制 品，如人造革、鞋底、鞋材等。红泥：又称赤泥，是炼铝厂排放的废渣，其化学组成是钙、铝、硅、铁的化合物。用于 填充PVC制品，如瓦楞板、波纹板等，可提高制品的耐热、光性能、延长产品的使用寿命。2.有机填料木粉木粉含有丰富纤维植物，如木屑、木片、木刨花等干燥后研磨成细粉而制成。赋予塑料 制品的声学性能、增加弹性模数和降低制品成本。淀粉淀粉作为填料可以使塑料具有降解性。
