填充剂
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四种工程塑料改性方案工程塑料的改性是提高其性能和扩展其应用领域的重要手段。
下面将介绍四种常见的工程塑料改性方案。
1.填充剂改性填充剂改性是最常见的工程塑料改性方式之一、在工程塑料中添加适量的填充剂可以显著提高材料的硬度、强度、刚度和耐热性等性能。
常见的填充剂包括玻璃纤维、碳纤维、石墨、硅酸盐等。
这些填充剂可以作为增强材料,改善塑料的力学性能。
此外,填充剂还可以降低材料的线性热膨胀系数,提高塑料的耐热性和维度稳定性。
2.添加剂改性添加剂改性是通过在工程塑料中加入一定量的添加剂来改变材料的性能。
常见的添加剂包括增塑剂、阻燃剂、抗氧剂、抗紫外线剂等。
增塑剂可以提高工程塑料的柔韧性和可加工性,阻燃剂可以提高材料的阻燃性能,抗氧剂可以延长材料的使用寿命,抗紫外线剂可以提高塑料的耐候性。
通过添加不同的添加剂,可以调整工程塑料的性能,满足不同的使用需求。
3.共混改性共混改性是将两种或两种以上的工程塑料通过机械混合或熔融混合的方式进行改性。
不同类型的塑料具有不同的性能,通过共混改性可以在一定程度上综合利用各种塑料的优点,改善材料的性能。
常见的共混改性方式有物理共混、化学共混和碳纳米管增韧等。
共混改性可以提高工程塑料的力学性能、耐热性和耐化学性,并且还可以扩大工程塑料的应用范围。
4.反应改性反应改性是通过在工程塑料的生产过程中引入特定的反应物,使其与树脂之间发生反应,从而改善材料的性能。
反应改性通常包括交联改性和共聚改性。
交联改性可以提高工程塑料的硬度、强度和耐化学性,共聚改性可以提高材料的韧性和耐冲击性。
反应改性不仅可以改善工程塑料的性能,还可以提高其加工性能和耐久性。
综上所述,填充剂改性、添加剂改性、共混改性和反应改性是常见的工程塑料改性方案。
通过采用合适的改性方式,可以显著提高工程塑料的性能,并拓宽其应用领域。
常用填充剂的分类与应用来源:塑料论坛()3.填充剂的分类1. 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。
2.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。
3.根据其效能分为增量型、补强型及功能型填充剂。
4.根据其化学组成分为无机填充剂和有机填充剂。
常用填充剂分类1.碳酸钙类填充剂(1)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。
在以二氧化碳饱和的水中辩解而成碳酸氢钙,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。
(2)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沉淀碳酸钙粒径为1.0-16微米,比表面积为5-25米2/克,折光率1.49,PH值10左右,不溶于水和醇,遇酸放出二氧化碳;有轻微吸湿性。
(3)活性轻质碳酸钙(白艳华):这是一种粒子表面吸附一层脂肪酸皂的轻质碳酸钙,无味无嗅的白色粉末,比重1.99-2.01。
水分在0.5%以下,硬脂酸含量2-5%,粒径小于0.1微米,比表面积25-28米2/克,折光率1.49。
不溶于水和醇,遇酸分解放出二氧化碳,在空气中放置无化学变化,只有轻微吸湿能力。
活性比普通碳酸钙大,略具有增强作用。
2.炭黑类填充剂这类填充剂包括各种炭黑。
炭黑是以液体或气体碳氢化合物为原料,在空气不足的条件下经部分燃烧或热分解所生成的产物。
炭黑的元素组成主要是碳,只含有少数氢和氧,是具有“准石墨晶体”构造和胶体粒径范围的黑色粉状物质。
因生产工序不同,炭黑可分成多种品级,但塑料工业中常使用的有以下两种:(1)天然气槽黑:黑色粉状物质,表面比较粗糙,在空气中易吸潮。
填充剂名词解释药剂学
嘿,你知道啥是填充剂不?填充剂呀,就好比是建筑里的砖头瓦块!咱就说盖房子吧,要是没有那些砖头瓦块,那房子能结实吗?能立得
起来吗?同理,在药剂学里,填充剂那也是相当重要的角色呢!
比如说,在制作药片的时候,要是没有填充剂,那药片能有合适的
形状和大小吗?就像做面包没有面粉一样,那还能成面包吗?填充剂
就起到了这样一个关键的作用呀!
咱常见的填充剂有淀粉、乳糖这些。
淀粉你总知道吧,平时做饭也
会用到呀。
它在药剂里就像一个可靠的小伙伴,能让药片变得更实在。
乳糖呢,也不简单,它能让药物更好地成型。
我记得有一次,我在实验室看到药剂师们在研究一种新药,他们就
在讨论填充剂该用哪种最合适。
一个说淀粉好,另一个说乳糖也不错,争得那叫一个热闹!“哎呀,淀粉便宜呀!”“可是乳糖效果更好呢!”这不就跟咱平时挑东西似的,得权衡利弊嘛。
还有啊,填充剂的用量也得把握好,多了少了都不行。
这就跟做饭
放盐似的,放多了咸死,放少了没味道。
你说是不是?
总的来说,填充剂在药剂学里可太重要啦!它就像是默默奉献的幕
后英雄,虽然不起眼,但没它还真不行!没有填充剂,那些药剂怎么
能变成我们方便使用的药片、胶囊呢?所以呀,可别小瞧了这小小的
填充剂哟!。
皱纹填充剂有哪些分类皱纹填充剂有哪些分类一、生物透明质酸制剂或胶原类制剂:这类药品效果的持续时间一般为6-28个月,它们中的一些产品医疗记录比较良好、安全。
二、自称具有终生或半永久性的效果的制剂:实际上并不安全,而且真正出现问题时,这些填充物不能从皮肤中取出来,从而带给美容者极大的伤害。
三、靠刺激皮肤产生新的胶原质来维持其美容除皱效果的制剂:这一类药品中有些产品注射进皮肤后,经过几年的时间,会导致皮肤发炎,引起患者而部疼痛,出现肿块及疤痕,比如众所周知的异物肉芽肿,给美容者带来了无穷的痛苦。
1、聚脂胶(Aqumid):这种填充剂产自丹麦,主要成分是聚丙烯酰胺凝胶,它的美容效果持续时间要比透明质酸(皮肤自然产生的抑制衰老的成分)制剂长得多。
西班牙的整形大夫曾进行临床试验,将其注入艾滋病人的而部皮肤,发现它起到了良好的美容效果。
但此种产品是非永久性产品,它的具体研制者也不得而知。
据称,此种产品的美容功效可持续7-10年,但它自诞生至今,也不足10年的时间,所以其宣称的美容效果也有待考证。
警惕:此类填充剂产品可能在日后会产生面部隐患,例如出现脸部肿块和膨胀。
而且一旦隐患出现,这些填充剂根本不可能取出来。
2、爱贝芙(Artecoll, ArtefillArteplast):此类产品是由含有牛骨胶原的聚合微粒制成。
它被注入皮肤深层,3个月后,其中的胶原质会逐渐减少。
通过一次次注射,使得面部的聚合微粒数量始终保持在一半以上,从而达到较为长久的美容效果。
警惕:爱贝芙在美国没有获得美容许可,因为皮肤内存留的聚合微粒周围可能会产生肉芽肿。
而且它还会在皮肤深层形成晶体。
3、B io-Alcamid是一种意大利产品,主要成分是水、透明质酸和聚丙烯酰胺凝胶。
它广泛应用于医疗手术,主要用来填补因皮肤病或是手术造成的而部凹痕。
美容效果持续的时间也有几年。
警惕:产品中含有的丙烯酰胺是它的最大隐患,这种成分会在皮肤内形成永久存在的肿块及红肿。
填充剂填充剂性能填充剂又称填料,是一种能改善塑料物理性能(如机械性能、表面性能、加工性能、热性能、电绝缘性能和电气性能)及降低制品成本的添加剂。
在塑料加工过程中,它在添加剂中是用量最大的,用同一种树脂与填料共混过程中,其处理方法不同,则填充改性效果也不相同。
填充剂一般是粉状、微珠或片状的物质,而且对聚合物都呈惰性。
添加填充剂是为了降低产品成本,或改善塑料成型加工性和赋予塑料产品新的性能。
填充剂的种类很多,按化学结构可分为无机填充和有机填充两大类。
无机填料,如碳酸钙、云母、高岭土、滑石粉等;有机填料,如木粉、棉短绒、麦秆等。
按填料来源又可分为矿物填料、植物填料、合成填料等。
按外观形状可分为粉状、粒状、薄片状、实心微珠、中空微珠等。
按照填充功能可分为增量性、增强性、阻燃性、着色性、导电性、耐人性、耐侯性、耐寒性、爽滑性等。
理想填充剂应具备如下性能:①填充剂可致塑料制品增量与降低产品成本,并具有良好的相容性和分散性能。
②赋予塑料制品新的功能或改善原有功能,相对密度小,填充量打,具有优良的填充效果。
③改善树脂的加工性能,对其他助剂无不良反应,不含对树脂有害的杂质。
④具有良好的耐热、耐水和耐化学稳定性。
⑤无毒、无污染。
填充剂的分类和品种1.无机填料⑴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CaCO3,细度一般为5~40μm,在酸性溶液中或加热至825℃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1~5μm时,称之为微粒碳酸钙;粒径为0.1~1μm时,称之为微细碳酸钙;粒径为0.02~0.1μm时,称之为超细碳酸钙;粒径小于0.02μm 时,称之为超微细碳酸钙;当粒径为0.005~0.02μm时,其增强作用与白炭黑相当。
pur胶水各成分含量pur胶水是一种广泛应用于工业、家居和手工制作等领域的胶水。
它由多种成分组成,每种成分都起着特定的作用。
以下是pur胶水中各成分的含量及其作用。
一、聚氨酯树脂(Polyurethane Resin)聚氨酯树脂是pur胶水的主要成分,其含量通常占胶水总量的60%以上。
聚氨酯树脂具有优异的粘接性能和耐候性,能够牢固地粘合各种材料,如金属、塑料、木材等。
同时,聚氨酯树脂还具有较高的强度和耐热性,使得pur胶水在高温环境下仍能保持良好的粘接效果。
二、溶剂(Solvent)溶剂是pur胶水中的重要成分之一,其含量通常占胶水总量的10%左右。
溶剂的主要作用是稀释聚氨酯树脂,降低胶水的粘度,使其更易于涂抹和扩散。
同时,溶剂还能够促进胶水的干燥和固化过程,加快粘接速度。
三、填充剂(Filler)填充剂是pur胶水中的一种辅助成分,其含量通常占胶水总量的5%左右。
填充剂的主要作用是增加胶水的粘度和黏度,使其更适合填充和密封。
常见的填充剂有硅酸盐、氧化铝等,它们能够填充材料表面的微小凹槽和孔隙,提高胶水的粘接强度和密封性能。
四、助剂(Additive)助剂是pur胶水中的一类辅助成分,其含量通常占胶水总量的3%左右。
助剂的种类繁多,包括稳定剂、抗氧化剂、增塑剂等。
这些助剂能够改善胶水的性能和工艺特性,如增加胶水的抗老化能力、提高其柔韧性和延展性等。
五、固化剂(Curing Agent)固化剂是pur胶水的一种特殊成分,其含量较低,通常占胶水总量的2%以下。
固化剂能够与聚氨酯树脂发生化学反应,使胶水从液态逐渐固化成坚硬的固体。
固化剂的添加量会影响胶水的硬化速度和硬度,因此需要根据具体应用情况进行调整。
pur胶水的各成分含量及其作用为:聚氨酯树脂(60%以上,提供粘接性能和耐候性)、溶剂(10%左右,稀释树脂、促进干燥固化)、填充剂(5%左右,增加黏度和密封性能)、助剂(3%左右,改善性能和工艺特性)和固化剂(2%以下,使胶水固化成坚硬的固体)。
产品名称PLUG-N-PATCH(填充剂)企业识别略成分/组分信息➢化学品类别:混合物➢危险化学品成分:无➢粉末状,在钙质胶浆发生水合反应过程中,会形成氢化钙,最终产生pH值为12.0-13.0的碱性糊状物危害识别➢接触途径:皮肤接触、眼睛接触、吸入、收入➢急性接触影响:眼睛:可能造成刺激。
皮肤:可能造成中度刺激。
吸入:吸入粉尘可能会造成呼吸道受刺激、咳嗽和窒息。
食入:可能造成胃肠道受刺激、恶心、呕吐和腹泻。
➢慢性接触影响:皮肤过度接触或者长期接触会导致皮肤干燥、龟裂、过敏。
急救措施➢眼睛:拉开眼睑,立即用自来水冲洗15分钟,如果持续有刺激反应,立即就医。
➢皮肤:脱掉受污的衣服,用水彻底冲洗15分钟。
衣服清洗干净后方可再次穿用。
如果持续有刺激反应,立即就医。
当作轻度碱烧伤进行治疗。
➢吸入:将人移至新鲜空气处。
用水漱口。
如果粘膜持续有刺激反应,立即就医。
➢食入:用水漱口。
喝下牛奶或水来稀释食入物质。
如果食入者出现抽筋或昏迷情况,不要向口中送入任何物品,立即就医。
消防措施➢可燃性:不可燃➢闪点(C)和方法:无➢危险的燃烧产物:无➢爆炸极限:无➢灭火方式:与周围物料有关➢特殊消防程序:与周围物料有关泄漏应急处理✧处理方式:小心清理溢出或泄露的材料,不要产生粉尘,然后将其放入适当的化学废弃物容器和遮盖物内,用水冲洗泄露区域,清楚残余。
如有可能,要回收材料。
操作处置与储存➢操作处置: 出现过多粉尘时,采用机械控制。
➢储存要求:存放在凉爽、干燥、通风良好以及远离酸的地方。
未使用时,确保容器密封。
接触控制与个人防护➢接触极限:无➢防护手套:操作时佩戴橡胶手套。
➢眼睛防护: 处理浓缩品时,佩戴化学护目镜。
➢呼吸防护:一般不需要。
如有粉尘,佩戴防尘面具。
➢衣物、鞋类防:无特殊要求。
➢其他:洗眼并进行安全淋浴。
理化性质➢物理形态:粉末状➢气味和外观:细小灰白色粉末、无气味气味阈限:无➢比重:未知蒸汽压:未知➢蒸汽密度(空气=1):未知蒸发率:未知➢溶解度:悬浮沸点:未知➢凝固点:未知挥发物:未知➢pH:未知密度:1.42稳定性和反应性➢稳定性:稳定➢避免接触的条件:未知➢禁配物:无机酸➢危险的分解产物:无。
常用填充剂的种类1.碳酸钙类填充剂(1)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。
在以二氧化碳饱和的水中辩解而成碳酸氢钙,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。
(2)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沉淀碳酸钙粒径为1.0-16微米,比表面积为5-25米2/克,折光率1.49,PH值10左右,不溶于水和醇,遇酸放出二氧化碳;有轻微吸湿性。
(3)活性轻质碳酸钙(白艳华):这是一种粒子表面吸附一层脂肪酸皂的轻质碳酸钙,无味无嗅的白色粉末,比重1.99-2.01。
水分在0.5%以下,硬脂酸含量2-5%,粒径小于0.1微米,比表面积25-28米2/克,折光率1.49。
不溶于水和醇,遇酸分解放出二氧化碳,在空气中放置无化学变化,只有轻微吸湿能力。
活性比普通碳酸钙大,略具有增强作用。
2.炭黑类填充剂这类填充剂包括各种炭黑。
炭黑是以液体或气体碳氢化合物为原料,在空气不足的条件下经部分燃烧或热分解所生成的产物。
炭黑的元素组成主要是碳,只含有少数氢和氧,是具有“准石墨晶体”构造和胶体粒径范围的黑色粉状物质。
因生产工序不同,炭黑可分成多种品级,但塑料工业中常使用的有以下两种:(1)天然气槽黑:黑色粉状物质,表面比较粗糙,在空气中易吸潮。
平均粒径23-30毫微米(易混槽黑29-35亮微米,难混槽黑23-26毫微米),比表面积130-160米2/克。
(2)混气槽黑:这是一种用煤焦油加工的油类(蒽油、萘油等)气化后和天然气混合为原料制成的炭黑。
所谓炭黑的“结构”是指炭黑聚集成串排列的趋向,这种“结构”对炭黑—聚合物系统的流变性能起重要的作用。
第五章填充剂及橡胶的补强在橡胶工业中,填充剂的使用极为广泛,用量大,绝大多数的橡胶制品中都会含有大量的填充剂。
填充剂可大致分为活性填充剂和非活性填充剂。
活性填充剂又叫补强剂,它能显著提高硫化胶的耐磨性、拉伸强度、定伸应力、撕裂强度等性能,如炭黑、白炭黑等。
表5-1为炭黑对几种橡胶的补强效果。
非活性填充剂又称惰性填充剂,其主要作用是节约生胶、降低成本或改善加工工艺性能,如碳酸钙、陶土、碳酸镁、滑石粉等。
最主要的补强填充剂。
尤其是非自补强性合成橡胶如丁苯橡胶、顺丁橡胶、乙丙橡胶等,需加入炭黑才能获得满意的力学强度。
目前,炭黑的消耗量约为生胶消耗量的50%左右。
橡胶工业用炭黑点炭黑总产量的90%以上。
因此,炭黑在橡胶工业中占有重要的地位。
本章着重介绍炭黑。
第一节炭黑的分类与命名工业炭黑是由烃类经高温不完全燃烧而制得的具有高度分散性的黑色粉末。
炭黑品种繁多,可按制造方法或按用途及补强性能分类。
1、按制造方法分类按制造方法可将炭黑分为三类,即接触法炭黑、炉法炭黑和热解法炭黑。
各类的主要品种如表5-2所示。
表5-2 炭黑品种分类2、按用途及补强效果分类按用途可将炭黑分为三类,即橡胶用炭黑、色素炭黑和导电炭黑。
而橡胶用炭黑,视其补强效果又有硬质、半硬质及软质炭黑之分。
补强性能高的炭黑统称为硬质炭黑或补强型炭黑。
这种炭黑与橡胶作用的活性高。
粒子细、比表面积大。
硫化胶的强度高,且耐磨耗,常用于胎面胶及运输带覆盖胶中。
此类包括有接触法炭黑的全部品种和油炉法炭黑中的超耐磨、中超耐磨和高耐磨类炭黑等。
有中等补强性能的炭黑称为半硬质炭黑或半补强型炭黑。
这类炭黑的粒子比较大,有一定的补强效能、弹性良好,较柔软,生热量低,多用于胎面体胶、胶管夹布胶、运输带内层胶、内胎、水胎、胶鞋以及压出制品中,该类包括油炉法炭黑中的快压出,通用、半补强炭黑以及气炉半补强炭黑等品种。
补强性很弱的炭黑称为软质炭黑或非补强型炭黑。
它们的粒子粗,活性差,胶料门尼粘度低,硫化胶硬度低,因此在橡胶中可大量填充,作为优质填充剂使用。
片剂常用的辅料辅料在片剂中起着重要的作用,它们的分类主要分为填充剂、润湿剂或粘合剂、崩解剂和润滑剂。
填充剂是最常用的辅料之一,它的主要作用是增加片剂的重量和体积。
填充剂可分为水溶性、水不溶性和直接压片用填充剂。
填充剂的发展趋势是将崩解剂和润滑剂加入,一并作成颗粒状填充剂供用,压片时不再加这些辅料。
常见的油类吸收剂有硫酸钙、磷酸氢钙、氧化镁和氢氧化铝等。
除了填充剂,还有润湿剂或粘合剂、崩解剂和润滑剂等辅料。
这些辅料可以使药物具备一定的流动性、粘着性以及不粘贴冲模和冲头的性能。
同时,这些辅料还能使药物遇体液能迅速崩解、溶解、吸收,达到应有的疗效。
但是,很少有药物能完全具备这些性能,因此必须添加物料或适当处理以满足要求。
辅料的分类主要根据它们在片剂中的主要功能不同。
填充剂又称稀释剂,主要用途是增加片剂的重量和体积。
填充剂可分为水溶性、水不溶性和直接压片用填充剂。
填充剂的发展趋势是将崩解剂和润滑剂加入,一并作成颗粒状填充剂供用,压片时不再加这些辅料。
常见的油类吸收剂有硫酸钙、磷酸氢钙、氧化镁和氢氧化铝等。
辅料在片剂中的作用非常重要。
它们的主要作用是满足片剂的制备工艺和产品质量的特殊要求,以便制成优良的产品。
填充剂是最常用的辅料之一,它的主要作用是增加片剂的重量和体积。
填充剂可分为水溶性、水不溶性和直接压片用填充剂。
填充剂的发展趋势是将崩解剂和润滑剂加入,一并作成颗粒状填充剂供用,压片时不再加这些辅料。
常见的油类吸收剂有硫酸钙、磷酸氢钙、氧化镁和氢氧化铝等。
因此,在设计处方时必须掌握各种辅料的特点,并灵活运用。
崩解剂是制作片剂时必不可少的一种辅助剂。
在加入崩解剂时,应该根据具体的对象和要求来选择加入的方法。
一般来说,有三种加入方法:内加法、外加法和内外加法。
其中,内加法是在制粒前将崩解剂加入,与粘合剂共存于颗粒中,一旦崩解就会成为粉末颗粒,有利于药物的溶出。
外加法是将崩解剂加入经过整粒后的干颗粒中,此时崩解存在于颗粒之外,各种颗粒之间,因此水易于透过,崩解速度很快,但颗粒内没有崩解剂,不易崩解成粉末颗粒,因此药物的溶出稍差。
填充剂填充剂性能填充剂又称填料,是一种能改善塑料物理性能(如机械性能、表面性能、加工性能、热性能、电绝缘性能和电气性能)及降低制品成本的添加剂。
在塑料加工过程中,它在添加剂中是用量最大的,用同一种树脂与填料共混过程中,其处理方法不同,则填充改性效果也不相同。
填充剂一般是粉状、微珠或片状的物质,而且对聚合物都呈惰性。
添加填充剂是为了降低产品成本,或改善塑料成型加工性和赋予塑料产品新的性能。
填充剂的种类很多,按化学结构可分为无机填充和有机填充两大类。
无机填料,如碳酸钙、云母、高岭土、滑石粉等;有机填料,如木粉、棉短绒、麦秆等。
按填料来源又可分为矿物填料、植物填料、合成填料等。
按外观形状可分为粉状、粒状、薄片状、实心微珠、中空微珠等。
按照填充功能可分为增量性、增强性、阻燃性、着色性、导电性、耐人性、耐侯性、耐寒性、爽滑性等。
理想填充剂应具备如下性能:①填充剂可致塑料制品增量与降低产品成本,并具有良好的相容性和分散性能。
②赋予塑料制品新的功能或改善原有功能,相对密度小,填充量打,具有优良的填充效果。
③改善树脂的加工性能,对其他助剂无不良反应,不含对树脂有害的杂质。
④具有良好的耐热、耐水和耐化学稳定性。
⑤无毒、无污染。
填充剂的分类和品种1.无机填料⑴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CaCO3,细度一般为5~40μm,在酸性溶液中或加热至825℃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1~5μm时,称之为微粒碳酸钙;粒径为0.1~1μm时,称之为微细碳酸钙;粒径为0.02~0.1μm时,称之为超细碳酸钙;粒径小于0.02μm时,称之为超微细碳酸钙;当粒径为0.005~0.02μm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12μm)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2.4~2.7g/cm3,难溶于水;莫氏硬度2.5,吸油性63,一般粒径在10μm 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2.7~2.95g/cm3,莫氏硬度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1.99~2.01g/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。
⑵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2.7~3.0g/cm3,莫氏硬度1~2,折光指数1.54~1.57.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形态。
主要应用于PVC、聚烯烃及烯烃共聚物等塑料填充改性。
⑶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,与滑石粉形式,属于单斜晶系,成假六方片状,具有玻璃光泽。
相对密度2.7~2.9,莫氏硬度2~3.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200~1000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。
⑷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Al2O3.2SiO2.2H2O。
相对密度2.50~2.63g/cm3,折射率1.62,pH值5~6.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5~10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。
⑸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0.3μm以下,相对密度2.65~2.7g/cm3,莫氏硬度5~7,pH值7~8,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。
⑹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。
⑺硅灰石:主要成分是硅酸钙(CaSiO3)为白色结晶,具有β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。
⑻玻璃微珠:玻璃微珠是由煤灰粉及烟道气等制造,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0.4~0.8g/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1~2.4g/cm3,表面光滑晶莹,呈白色或灰白色,应用于PE,PP,PS,ABS,PA等塑料的填充剂。
⑼硫酸钡:分子式BaSO4,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。
添加硫酸钡,可改善塑料硬度,并提高耐酸性能。
⑽硫酸钙:又名石膏,分子式CaSO4。
有天然石膏(CaSO4。
2H2O)、硬石膏(CaSO4)和化学沉淀硫酸钙(CaSO4。
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。
⑾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0.1μm,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线的破坏,从而起到了光屏蔽剂的作用。
⑿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。
⒀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①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。
②淀粉:淀粉作为填料可以使塑料具有降解性。
3.金属粉末填料金属粉末填料可由还原、粉末冶金或研磨等方法制备,其性能因制法不同而略有差异。
如铁粉、铅粉、铜粉、铝粉、锌粉等,粉末细度一般300~350目。
主要用于改善导电、耐磨、传热及外观光洁度的作用。
4.复合填料复合填料是由具有不同特性的多种填料复配而成。
如云母填料能提高塑料制品的刚性,但同时又降低了其冲击强度,如同时加入小于1μm的碳酸钙粉末,则可以防止冲击强度的下降;又如,滑石粉与碳酸钙粉末填料等量混合时,会产生一定的协同效应,效果优于加入两者总量的任何一种填料;再如,将无机粉末填料与有机粉末填料并用,常可使混合填料兼具两者的优点等。
5.纳米粉末填料所谓纳米粉末填料是指粒径在1~100nm的粉末填料。
其品种多为金属氧化物,如Al2O3,Fe2O3,ZnO,TiO2,ZiO,SiO2。
这类填料的比表面积极大,而且粒子中包含的分子数极少,使原子(分子)有极大的活性,作为塑料的填料,可以得到一般填料意想不到的效果。
用纳米填料填充的树脂,通称为纳米塑料。
与一般填充料相比,纳米粉末填充的制品具有高强度、耐热性好、密度较小,同时显示出良好的透明性好较高的光泽度。
一些纳米塑料的耐磨性是黄铜的27倍,钢铁的7倍。