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填充剂有什么作用？填充剂有哪些分类？

2018-09-27 来源：企划部 次

填充剂又名填料、填加剂、填充物。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石膏、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。
 
填充剂有什么作用
 
（1）橡胶用填充剂
 
无论天然橡胶，还是合成橡胶，大多橡胶加工制品中填充剂的加入量占其总重量的10~50%，应用的品种几乎概括了所有填充剂品种，采用的加入方法主要是混炼。根据对橡胶制品磨耗、伸长率、硬度拉伸强度、永久变形、撕裂强度、会弹性等要求的不同选用不同的添加剂及加入量，改善其性能及经济性；
 
（2）塑料用填充剂
 
可以将塑料用填充剂分为两类，其一是增量填充剂，其二是增强填充剂。前者的作用主要是降低成本，但用于填充剂的加入，是热塑性塑料的密度、硬度、弹性模量、力学性能对温度的依赖性也发生改变。增强填充剂的应用，除了降低成本之外，主要作用是提高了塑料的强伸性能及冲击强度，因此合理选择增量填充剂和增强填充剂品种和用量及匹配能产生双重的效果；
 
（3）造纸用填充剂
 
在造纸工业中为了提高纸张质量和降低成本，要在纸浆中加入基本不溶于水的填充剂，从而改进纸张的印刷性能、柔韧性、强度等，加入量1~40%，主要品种是碳酸钙等；
 
（4）涂料用填充剂
 
填充剂在涂料中起骨架的作用，增加涂抹的厚度，降低涂料的成本，赋予涂料某些特殊性能，如耐腐蚀、耐久性、增容不强等作用，主要品种有碳酸钙、云母、二氧化硅、高岭土等。
 
填充剂有哪些分类

（1）硫酸钙

硫酸钙又名石膏，有天然产石膏和化学沉降硫酸钙。硫酸钙为白色晶体。无味无毒，经粉碎的天然石膏相对密度为2.36，平均粒径4 μ；天然无水石膏相对密度为2.95。平均粒径2 μ；沉淀无水硫酸钙相对密度2．95，平均粒径1μ。在塑料中应用主要是无结晶水硫酸钙。近年出现的纤维硫酸钙，相对密度2.3，呈棒状或短晶须状，白度高，无毒无味，有利于塑料的增强，可广泛用于填充与食品接触的塑料制品中。硫酸钙可提高制品尺寸稳定性，降低成本。
 
（2）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。
 
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和重质沉淀碳酸钙。
 
C活性轻质碳酸钙：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25-28m/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。
 
（3）炭黑类
 
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。
 
（4）纤维素类
 
A 碎纸：可用牛皮纸、白纸、着色纸等度纸为填充剂。一般是将纸张浸泡于树脂中，干燥后切片，然后以此为材料压制成板材。
 
B 木粉：广泛用于热固性树脂，抗冲强度高、收缩性小、电性能好、价廉。木粉粒子以大小均匀为好，木片、树皮等大颗粒应除去。
 
C 棉屑：棉屑是由棉布剪裁或棉纺净化对所获得，填充棉屑的塑料制品抗冲性能有改善，而且体积大。
 
D α-纤维素：α-纤维素是一种无色纤维素，为木浆经碱处理后的产物。主要用于浅色脲醛及三聚氰胺甲醛树脂配方中。用α-纤维素作填充剂的制品其抗冲强度没有木粉作填充剂的制品好，硬度较高、不影响比重，而成型收缩率低。
 
E 花生壳：花生壳是含酚量很高的、来源丰富的廉价填充剂。花生壳粉可以适当改进HDPE、PS、PP的性能并降低成本。花生壳粉表面大体上无极性特征。其吸水性也较木粉小。
 
F 胡桃壳：胡桃粉是加工胡桃时产生的废料，由于含有大量木质树脂和角质蜡，所以它是不吸水的。
 
G 玻璃纤维；主要用于塑料增强。
 
（5）硅酸盐类
 
A 石棉：白色至灰白色纤维状物质。化学性质稳定，耐碱性强、耐酸性差，绝电、绝热性能好。在塑料工业中，石棉一般指温石棉。温石棉纤维长度不一，天然产品长度约1英寸，直径0.025-0.035微米，工业应用时需磨短。纤维有细软丝状和粗糙状之分。粗糙状纤维不可弯曲、研磨时容易折断；而细软丝状则可弯曲，不易折断，但强度大，在塑料工业中的应用也较广泛。
 
B 陶土：陶土的主要成分为高岭土，用于聚酯和环氧树脂方面有耐磨及吸水性低的优点。经600℃煅烧后称为煅烧陶土，经研磨成细粉末后可用作聚氯乙烯填充剂，并可改善塑料的电绝缘性能。煅烧陶土质硬难以磨细，所以加入煅烧陶土的制品表面光滑度不及加入碳酸钙的好。陶土煅烧温度如超过1000℃，则质更硬，很难细磨，电绝缘性能反而降低，故不宜作塑料的填充剂。
 
C 云母：这是云母族矿物的总称，是复杂的硅酸盐类，单斜晶系，晶体常成假六方片状。集合体是鳞片状，有玻璃光泽。解理平行底轴面极完全。
 
（6）二氧化硅类
 
A 硅藻土：硅藻土是由硅藻的硅质细胞壁组成的一种生物化学沉积岩。浅黄色或浅灰色。质软，多孔而轻，易磨成粉末，能强吸水性，溶于强碱溶液，是绝热、声、电的材料。
 
B 石英：石英是分布很广的一种造岩，三方晶系。常成六方柱和六方双锥形晶体，并成晶簇和晶洞。透明、半透明或不透明。无解理、贝壳断口。晶面有玻璃光泽。断口是类似脂肪光泽的玻璃光泽。塑料工业中作填充剂用的一般是石英粉。
 
C 硅石：硅石在自然界中分布很广，呈白色或无色，硅石的耐热、耐化学品性能很好，热膨胀系数低电绝缘性能好。
 
（7）金属氧化物
 
A 二氧化钛(又名钛白粉):金红石和钛铁矿是生产二氧化钛的二种最主要的天然矿物。在塑料工业中应用的以金红石为主，将它与氯气反应生成四氯化钛，然后水解即可得纯二氧化钛。
 
B 金属粉:为了使塑料有金属的色泽，增加导电、导热性和提高刚性、硬度、耐热性等，往往在塑料中添加不同量的各类金属粉末。
 

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龙源石膏创立于1992年，是一家集石膏开采、硫酸钙粉体研发、生产、销售、出口为一体的大型石膏产业化龙头企业，已形成年产石膏原矿两百多万吨、石膏粉和超细硫酸钙粉体百万吨的生产加工能力，具备百万平米石膏砌块和石膏模盒生产能力，产品广泛应用于建材、模具、食品、医药、橡胶、塑料、涂料等行业。

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