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1、矿物填料在塑料中的应用特性1、概述塑料工业已成为当今世界上的新兴材料工业。与其他材料相比，塑料具有质量轻、耐腐蚀、比强度高、电性能优异、容易加工成各种外观美丽、色彩鲜艳的制品等特点。我国塑料制品的产品结构按其用途来分主要有五大类：家用、包装、建筑、工业配套和日用等。目前塑料的应用领域正在逐步扩大，已涉及国民经济的各方面，如以塑料代替木材、钢材、铝材、铜材、陶瓷、玻璃、皮革、纸张、橡胶、石器等。我国经济的发展，特别是家电、汽车、计算机、通讯等众多领域大量使用塑料，为塑料工业发展开创了一个新的天地。塑料不有些独特优点是其他材料所不能代替的，例如塑料农用大棚膜、地膜、人造卫星、宇宙飞船、火
2、箭等的大部分材料。此外，塑料还能制成许多功能性塑料产品，如导电塑料、压电塑料、屏蔽塑料、磁性塑料、生物塑料、光学塑料、纳米塑料、液晶塑料。这些塑料制品作为新型的功能材料，在高新技术领域得到了广泛应用。多年来塑料制品的生产在世界各地都以惊人的高速度发展，目前全世界塑料制品每年产量已超过1.3亿吨，美国占第一位，我国塑料制品的年产量自1996年起已超过1500万吨，居世界第二位。我国的塑料工业不论从国民经济持续快速增长的需要来说，还是从大力满足社会和人民生活需求来说，都有着巨大的发展潜力和广阔的潜在市场需求。同时，随着国民经济的发展，高新技术、高新产品的不断涌现，对塑料的质量和量提出了更
3、高的要求。现代社会对塑料提出了广泛而又多功能的要求，如要求性能好且价格低廉；即耐高温又易加工成型；既具有较好的刚性又具有较好的抗冲击性能等。单一的聚合物很难同时满足多样化、高品质的要求，这就要求必须对塑料改性，在塑料加工行业中应用最多的是填充改性与共混改性。在塑料改性中使用矿物填料作为填充剂和改性剂，不仅可以显著降低塑料制品的原料成本，而且可以有效地改善塑料的性能。随着新型改性填料、复合填料的出现，填料已被认为是一种功能性添加剂。填料是塑料的重要添加剂之一，按添加量15%计算，塑料工业现在每年耗用的矿物填料数量至少在250万吨以上。塑料的主体是合成树脂，它决定塑料的基本性质。不同类型
4、的塑料，基体用量各异，如热固性塑料，合成树脂的约占总质量的35%～55%，而热塑性塑料在40%～100%之间。填料的充填量应根据塑料种类、性能、塑料制品的使用目的和性能要求以及填料的特性，适当选用填料的种类、用量、添加方式。表1-1常用塑料矿物填料的用量及主要功能矿物主要树脂制品举例及添加量主要功能碳酸钙ABS,氟塑料，PP，PS，PVC，PU，环氧树脂，TPES韧性PVC17%～38%,PP30%～40%,PVC塑料溶胶制品7%～50%，其他PVC管30%，PVC地板44%～80%最常用的填料，增加抗压系数，改善表面光滑度，控制黏滞度高岭土尼龙，PU,PVC,TPES,聚烯烃类树脂
5、汽车尼龙配件如前灯、轮罩等20%～40%最广泛用于电线和电缆、SMC,BMC,以及乙烯基地板中；降低成本，改善光洁度云母ABS,氟塑料，尼龙、PC,TPES,PP,热固性塑料，聚烯烃类树脂聚烯烃结构泡沫塑料10%～25%；酚醛塑料60%，环氧树脂50%薄片增加强度，增强绝性、耐热性及力学性能滑石尼龙，聚烯烃类树脂，PVC,酚醛塑料、PU，PS，PP等PP15%～40%，HDPE20%～30%,PS30%～40%增加抗压、拉伸强度，抗蠕变硅灰石尼龙，PC,TPES,PS,热固性塑料，聚烯烃类树脂尼龙50%，LDPE40%，PP23%～28%，PS30%增加强度，降低吸水率，提高热和尺寸
6、稳定性，改善介电指标和电绝缘性铝矾土ABS,TPES,LDPE,PVC,环氧树脂，酚醛塑料，PUPE浴缸60%，PVC电线和电缆，9%～50%增加拉伸强度，抗热，阻燃长石和霞石正长岩丙烯酸类树脂，纤维素，PP,PS,PVC,PEC,环氧树脂刚性PVC薄膜23%，柔软PVC板材33%特殊填料，易于浸湿和分散，增加透明度和半透明度，增强抗风化和化学侵蚀能力重晶石PEU,PU增加密度和摩擦系数，增强耐化学侵蚀性多孔粉石英ABS,PS,PVC,TPES,PU环氧树脂环氧树脂50%黏稠溶液体系作为角变剂、平缓剂，防止PVC粘膜注：多孔粉石英属于一种火山灰沉积岩。该产品自然粒径细（0.5μm左右
7、），颗粒分布均匀，比表面积大（8.3m2/g），外形结构近似球型无棱角状。以电子显微镜图象看，其表面全是纳米级的介孔，平均孔径约为8.8nm（纳米）。多孔粉石英的特点：多孔结构、自然粒径细、比重轻和表面近似球状。这使得在高分子复合材料中有较好的流动性、分散性且不易沉淀。决定了在塑料行业中有极其广泛的用途。多孔粉石英属于二氧化硅体系一种，使用的安全性被认可，已广泛用于塑料制品行业，廉价的多孔粉石英还可以降低成本。1、塑料中填料的功能和要求矿物填料不仅能降低塑
