改性工程塑料行业培训教程.pptx

耐 磨性、改善导电性、导热性，大多数填料能提高材料冲击 强度及压缩强度，对材料的拉伸强度有负面影响； ④可提高颜料的着色效果，改善元器件及产品的外观； ⑤某些填料具有极好的光稳定性和耐化学腐蚀性，扩大材料 的应用范围； ⑥起到增容作用，降低材料成本，提高产品在市场上的竞争 能力。
填料的作用机理
填料与增强材料的区别：填料呈颗粒状，增强材料呈纤维状。
增加容积 降低成本
填 料——高分子材料的填充剂
应用实例： 制造塑料时加入木粉、陶土或碳酸钙等，能改善塑料制
品的力学性能，增加硬度，而且还可降低成本； 用石墨、磁粉或云母作填料，可提高塑料的导电、通磁
和耐热性； 橡胶中加入炭黑或二氧化硅（白炭黑）可显著提高制品
的物理性能； 纺丝液中加入钛白粉（二氧化钛）可以遮光和染色。 涂料中常加入白色或带色填料（如钛白粉、滑石粉、碳
高分子材料中使用填料的目的： 一般来说，微细的粉末填料或改性的微细填料，以及纤维
状、片状填料，少量使用可提高材料的整体性能，主要体现在 、改善材料加工性能（如改善混炼过程中的粘流性）； 、提高制品力学性能（如 硬度、刚度及冲击强 度等）； 、降低制品成本。
填充改性 的目的
填充剂的改性作用
提高塑料加工性能 改进物化性质
例：活性碳酸钙——用方解石及白垩等加工的重质碳酸钙 是目前有机高聚物基材料中用量最大的无机填料。在此基 础上，再配合交联剂、表面活性剂、加工改性剂等可进一 步增强碳酸钙填料的表面活性，增加填料的用量，提高复 合材料的性能。
填料的种类
3、微球形（实心或空心）填料： 微球形填料其主要特 征是在任意方向上长度大致相等。
填料的种类
②有机类填料：有机类填料是由天然的动植物及人工合成的 有机材料（如再生纤维素、合成树脂等）制 成的。
聚丙烯腈 纤维
人造 纤维
木粉
合 成 有机类 天 然 有机物 填 料 有机物
芳香族 尼龙纤维
尼龙 纤维
、、、
农林产业 副产品
果壳粉
玉米 淀粉
有机填料的应用
a.木粉
木粉最早应用于热固性塑料(如酚醛树 脂,俗称电木)，后来在热塑性塑料中也获 得了应用。
填料的种类
1、无机填料和有机填料
①无机类填料： 无机类填料主要以天然矿物为原料经过
加工制成的 颗粒状填料，少数填料是经过处理制成的
。
氧化硅 硅酸盐
钛酸盐、 钛酸酯 偶联剂
碳酸盐 碳化物
无机类 填料
氧化物及 氢氧化物
硫酸盐 硫化物
金属类
无机填料品种简介
在橡塑工业中广泛使用的无机填料主要也就二大类： 硅酸盐类与碳酸钙类。
填料的作用机理：填料作为添加剂，主要是通过它占据基体 材
料分子链之间的空隙从而对基体材料分子 链 主要表现在以下两的点运：动产生影响而导致材料性能的改变。 由于填料的存在，使得与之相连的
基体材料的分子链链段局部被固定， 不再占据原来的全部空间，并能影 响到基体聚合物的取向。
填料的作用机理
由于填料的尺寸稳定性，在填充的聚合物中，聚合物界面 区域内的分子链运动受到限制，主要产生的影响表现在： 玻璃化温度上升； 热变形温度提高； 收缩率降低； 弹性模量、硬度、刚度、 冲击强度提高。
木粉呈针状或纤维状，粒度一般为2080目，作塑料填料时，使制品具有木材性 质，比无机填料轻，所以可降低制品比重。
b.玉米淀粉
玉米淀粉作为聚乙烯填料，目前发展也很 快，一般玉米淀粉先制成加工母料，淀粉用 量10份，然后再添加到LDPE中去，可代替纸 张作包装薄膜。
木粉 玉米淀粉
有机填料的应用
c.
人造纤维
6.可以有效减少被填充物的收缩率； 7.真实密度1.78g/cm3（堆密度1.12g/cm3）相对于玻纤、碳酸钙、滑石
粉填充ห้องสมุดไป่ตู้工程塑料，可明显达到减重的效果；
8.耐腐蚀；
4、片状、纤维状、针状填料：
鳞 片
①鳞片状填料：是在两个方向
状
上长度比第三个方向长得多 的粒子，具有鳞片形状。
填 料
②晶须：是碳化硅、氮化硼、
新材料行业——改性工程塑料
培 训 教 程—（12）
填料在塑料改性中的作用
WUHU NIUMAITE NewMaterialTechnologyCentre
填 料——高分子材料的填充剂
填 料：泛指被填充于其他物体中的物料。在化工产品中， 填料又称填充剂。
在高分子材料中，填料（填充剂）是用量最大的添加剂， 几乎所有的塑料（包括热塑性和热固性塑料）、天然橡胶和涂 料都使用大量填料。
氧化铝、石墨或铍的金属氧
晶
化物制成的微小纤维状单晶
体。
须
5、玻璃粉与磨碎玻璃纤维填料：是由碎玻璃或玻璃纤维研磨 而成，是热固性和热塑性基体的填料，能赋予制品耐热 性和低收缩性，并可改善机械性能。
合成
聚丙烯腈纤维
增
有机
尼龙纤维
强
填料
芳香族尼龙纤维
塑
......
料
填料的种类
2、惰性填料及活性填料 ①惰性填料：是将天然矿石用湿磨研磨后烘干或干磨成粉
直接使用。 ②活性填料：采用偶联剂对填料进行表面活化处理，使填料
表面有被覆层，更好的和基体树脂相容；或将 天然矿物经过煅烧处理，亦或兼用两种方法对 填料进行表面活化。
可填充于大多数热固热塑性树脂中，如聚酯、环氧树脂、聚氨酯等。
应用特点：
1.价格低廉； 2.增强塑料的韧性，并不降低其本身的刚度； 3.熔点高，可提高被填充物的阻燃性能和维卡软化点； 4.电绝缘性好，可用于高绝缘聚合物的填充； 5.增加被填充物的流动性，增加塑料的加工性能，同时提高工程塑料的
表面流平，解决玻纤增强的表面问题；
玻
①玻璃微珠：有实心微珠（沉珠）、
化
空心微珠（漂珠）两种 。
微 珠
②聚合物微珠：是有机化合物制成的 高分子聚合物微珠。
玻 璃 微 珠
空心玻璃微珠的特点
玻
璃
空心微珠：由硼硅酸盐原料经高科技加工而成， 粒度为10—250微米，壁厚1-2微米。
微 珠
特点：质轻、低导热、较高的强度、良好的化学稳定性等，
其表面经过特殊处理具有亲油憎水性能，非常容易分散于有机材料体系中。
酸钙、硫酸钡等）以改善涂料的光学、物理和化学性能， 这类用途的填料（填充剂）称为体质颜料或展色料。
填料在高分子材料中的作用
①降低成型制件的收缩率，提高制品的尺寸稳定性、表面光 洁度、平滑性、平光或无光性等；
②能有效地调节树脂粘度，提高材料加工性能； ③能改变材料的性能，满足不同元器件的性能要求，如提高