• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.填充剂的性质指标
  • 4.填充剂的分类及品种
  • 5.填充剂的应用

填充剂

广义工程术语

填充剂(英文名称filler)又名填料、填加剂、填充物(additive;addition agent;stuffing bulking agent)。加入物料中可以改善物料性能,或能增容、增重,降低物料的成本的固体物质。

通常不含水、中性、不与物料组分起不良作用的有机物、无机物、金属或非金属粉末等均可作为填充剂。常用的工业填充剂有高岭土、硅藻土、滑石粉、石墨、炭黑、氧化铝粉、玻璃粉、石棉粉、云母粉、石英粉、碳纤维、粉末状软木、金刚砂等。在化工生产的塑料加工、橡胶加工、纸张、涂料、农药、医药等产品中大量使用各种填充剂,不但改善了这些产品的性能,也大大降低了生产成本。

基本信息

  • 中文名称

    填充剂

  • 材料

    高岭土硅藻土滑石粉石墨

  • 别称

    填料填加剂填充物

  • 外文名称

    filler

  • 用途

    提高拉伸强度、硬度

填充剂的性质指标

(1)基本特性要求:填充剂的基本特性是指其在应用中对被填充物和填充物构成的复合体性能影响最大的,起主导作用的特性。

A  颗粒的形状特征和大小:颗粒的是填充剂的基本单元,颗粒的形状、大小是颗粒的基本参数。颗粒的形状有球形、立方体、块状、片状、纤维状等,通过当量球径来定义粒径的大小;

B  颗粒大小分布:填充物本身是颗粒的聚集体,不可能是大小均一颗粒的聚集,通过筛析来分级,去除一些级分。颗粒大小分布是填充物的重要性质,一般通过颗粒分布曲线表示,它直接影响其流变性、耐磨性、颗粒堆砌等特性;

C 颗粒的比表面积和表面自由能:比表面积是单位质量填充物的表面积,以m/g表示。其值大表示填充物提供的接触面大,涉及填充物吸附能力和化学反应能力,表明接触的机会就多;表面自由能是指固体填充物颗粒在液体物料中分散。或者液体浸润填充物颗粒,在接触面上必须克服由于各自的分子间的内聚力大于两个不同组分之间的吸引力的能量堡垒。其值大小和填充物比表面积和组成有关,直接影响填充物在高分子物料中的分散程度;

D  颗粒的堆砌密度:是指一定质量填充物所占的体积,它直接影响被填充物的质量和效能;

E  填充物的化学组成:代表填充物的化学结构,组分相同的两种填充物,填充后显示的性能不同,这表明填充物的化学组成不能完全代表其性能,其他诸如颗粒大小、颗粒分布等性能,对填充效果也有重要影响。

(2)填充物的功能特性:填充物有许多特殊的功能,表现在:

A 光学性质:光反射性,填充物具有好的光反射性,可以使被填充物色泽鲜亮、美观大方。荧光填充物可以在光线暗处显示标识,利用折射率的不同可以增强或减弱光照;

B 热学性能:包括填充物的导热性、比热容、热膨胀性、热稳定性等直接影响被填充的热学性能好坏;

C 电学性能:填充物理论导电性能和实际导电性能存在差异,这是由于填充物表面含有氢氧基、表面吸附自由离子、变价金属化合物杂质等原因造成,在使用时要考虑这些因素对被填充物性能的影响。

填充剂的分类及品种

填充物种类和品种繁多,主要有以下几类:

(1)碳酸钙类:碳酸钙是最普通和最廉价的填充物,不同来原和性能的碳酸钙如下:

A 普通碳酸钙(白垩):白色晶体或粉末,比重2.70-2.95,溶于酸而难溶于水。加热到825℃分解为氧化钙和二氧化碳。

天然产的碳酸钙矿物有石灰石、方解石、白灭、大田石等,将它们磨成粉后叫为普通碳酸钙。它们又有干解与湿磨之别,粒径在1.5-44微米之间,干磨者粒度大于20微米而湿磨者小于20微米。

B  沉淀碳酸钙:用二氧化碳通入石灰水或碳酸钠溶液与石灰水发生沉淀作用生成的粉状碳酸钙,一般分为:

轻质沉淀碳酸钙:比重2.50-2.60

重质沉淀碳酸钙:比重2.70-2.80