填料中二氧化硅的含量越高，刚性改性效果就越明显。所以称为填料的特殊改性性能，是因为有的填料有、有的填料没有这些改性功能，对同一种填料不同条件下可能有、可能没有改性功能。无机填料达到一定细度后，填料表面包覆处理得好、复合体系中添加相容剂后，可以改善复合材料拉伸强度和冲击强度。⑥优化复合材料的其他性能：成核剂作用，当滑石粉的粒度小于1μm时，在PP中可以起到无机成核剂的作用。......
2023-06-26
塑料填充的负面改性作用探究
【摘要】：聚合物填充复合改性有提供正面改性效果的一面，也有起到负面改性效果的一面。表3-2 PP/30%碳酸钙、滑石粉、空心玻璃微珠复合材料相对密度①消光：无机填充材料降低了复合材料的光泽，不同无机添加剂对光泽度的影响大小为玻璃微珠＜沉淀硫酸钡＜重晶石＜高岭土＜碳酸钙＜玻璃纤维＜滑石粉44＜云母。无机填充普遍降低复合材料的延伸性，具体体现为降低复合材料的断裂伸长率。
聚合物填充复合改性有提供正面改性效果的一面，也有起到负面改性效果的一面。
无机粉体的相对密度大都在2.7以上，尤其以硫酸钡的相对密度4.5最为明显，这样就大大增加了复合材料的密度，为此我们一直在开发各类减轻质量的技术，如选用空心化无机粉体的玻璃微珠、合成硅酸钙等，具体见表3-2所示。
表3-2 PP/30%碳酸钙、滑石粉、空心玻璃微珠复合材料相对密度
①消光：无机填充材料降低了复合材料的光泽，不同无机添加剂对光泽度的影响大小为玻璃微珠＜沉淀硫酸钡＜重晶石＜高岭土＜碳酸钙＜玻璃纤维＜滑石粉44＜云母。以PP填充为例，不同填料PP制品的光泽度如表3-3所示。值得一提的是同一种材料，粒度越小对光泽度的影响也就越小，也就是越细越亮。
表3-3 不同PP填充制品的光泽度
②透明性能：无机填充材料降低复合材料的光泽度和透明性，除非其折光率与树脂相同或者粒子尺寸在150～200nm左右才可以基本不影响复合材料的透明性。
无机填充普遍降低复合材料的延伸性，具体体现为降低复合材料的断裂伸长率。大多数情况下影响复合材料的强度，具体体现为降低复合材料的拉伸强度和冲击强度。对于应力发白现象，粒度较大时增大应力发白，而粒度较细时有改善应力发白现象。降低薄膜热合强度，
主要以片状结构的滑石粉和云母粉最为明显，特别是滑石粉中二氧化硅含量越高，对热合强度影响越强烈。
各种无机粉体的硬度都比较大，具体见表3-4所示。硬度越高对设备的磨损越大，只有滑石粉硬度比较低，对加工设备基本无磨损。球形度较高的颗粒特殊如沉淀硫酸钡和玻璃微珠，它们的球形外观可以起到滚珠的效应，达到减小磨损目的。
表3-4 各类常见无机粉体材料的硬度
对于用天然矿石破碎生产的无机粉体因为产地不同而产生不同的色相，如碳酸钙和滑石粉有蓝色、红色、黄色等色相之分。不同的色相对复合材料配色产生影响，例如含有蓝色色相的碳酸钙对白色的PVC型材料颜色有影响，所以我们一般选择没有色相的轻质碳酸钙使用。
所有无机粉体材料都会加速复合材料的老化，表3-5为滑石粉和碳酸钙对PE薄膜老化性能的影响。
表3-5 PE/碳酸钙或滑石粉复合薄膜的老化性能
绝大多数无机粉体中都会含有杂质，这其中有可能含有有害的重金属如铅、镉、砷、汞等，也可能含有石棉等致癌物质，如果带入复合材料中就会影响复合材料的环保性能。例如有些地区产的滑石粉就含有石棉，当年加入化妆品中出口到韩国引起轩然大波。
S白色的无机粉体对黑色和彩色等颜色的鲜艳度和深浅度都有影响，具体影响为使鲜艳度降低、彩色的深浅度变浅。而且无机粉体的折射率越大，影响就越大，具体影响顺序为金红石钛白粉（2.70）＞锐钛钛白粉（2.55）＞重晶石硫酸钡（1.70）＞轻质碳酸钙（1.65）＞沉淀硫酸钡（1.63）=硅灰石（1.63）=大方解石碳酸钙（1.63）＞高岭土（1.62）＞云母（1.60）＞大理石碳酸钙（1.59）＞小方解石碳酸钙（1.58）＞滑石粉（1.54）＞玻璃微珠（1.52）。
既然上面罗列了无机填充复合材料的正反两个方面的功效，那么一般在什么场合下需要聚合物填充制品？总结一下主要集中在这几个方面：特别强调制品的低成本；塑料制品性能要求不高，且使用期限很短；塑料制品的刚性和耐热性十分重要；特别强调制品尺寸稳定性和降低收缩率；特别强调无机填料的低碳排放性能。
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2023-06-26
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2023-06-26
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