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無機礦物類填料 1 碳酸鈣 碳酸鈣（CaCO3）碳酸鈣是目前最常用的粉狀無機填料，其價格低廉，來源 豐富，無毒無味，白度可達到96%，可自由著色，且化學穩定性好，易乾燥，故在許多塑料中得到廣泛應用。 從填料角度碳酸鈣可分為三類：重質碳酸鈣、輕質碳酸鈣和活性碳酸鈣。 重質碳酸鈣，簡稱重鈣，由石灰石等經機械粉碎、篩選、分級、表面處理而制 得。按其粉碎方法又分為乾式重質碳酸鈣（商品名雙飛粉）和溼式重質碳酸鈣。 因為是機械粉碎，故形狀無規則，粒子大小也不相同，平均粒徑為1～ 10μm，其中3μm以下的佔50%，密度2.7～2.9g /cm3，幾乎不溶於水。近年來，由於粉碎（如氣流粉碎）和分級技術的進步，可以製得更微細的產品，甚至製得0. 1μm超細重質碳酸鈣。重質碳酸鈣常用於 PVC 中，其作用是降低成本，改善尺寸穩定性，與黏土並用能改善彈性和熱變形。 輕質碳酸鈣，簡稱輕鈣，是用化學方法生產的碳酸鈣，又稱沉降碳酸鈣。其粒子形狀多為紡錘形、針形或柱形，粒徑為1～10μm，其中3μm以下的佔80%，密度2. 65g/cm3 。輕質碳酸鈣常用於聚烯烴中，其作用與重質碳酸鈣相同，增強效果好，耐酸性更好。 活性碳酸鈣，又稱膠質碳酸鈣、改性碳酸鈣，日本將其稱為白豔華，是採用表 面處理劑（硬脂酸，質量分數約3%）對輕質碳酸鈣或重質碳酸鈣粉體表面進行改性活化處理而成的。外觀為白色、細膩、軟質的粉末，密度為1. 99～2. 01g/cm3 活性碳酸鈣填充的塑料製品，具有一定的強度和光滑的表面，且潤滑性良好，容易加工。 碳酸鈣按粒度分級規定為：粒徑1～5μm時，為微粒碳酸鈣；粒徑0. 1～ 1μm 時，為微細碳酸鈣；粒徑0. 02～0. 1μm時，為超細碳酸鈣；粒徑小於 0. 02μm時，為超微細碳酸鈣。 目前生產超細級碳酸鈣多采用連續噴霧碳化和噴霧乾燥工藝（即雙噴工藝）， 這樣可使碳酸鈣表觀團粒微細化，且粒子表面活化均勻。當粒徑為0. 005～0. 02μm 時，其補強作用與白炭黑相當。 2 滑石粉 滑石粉（3MgO·4SiO2·H2O）主要成分為水合硅酸鎂，由天然滑石粉碎精選而得，是典型的鱗片狀填料，化學性質不活潑，有滑膩感，密度2. 7～2. 8g/ cm3 。滑石粉是一種用量僅次於CaCO3的填料， 作為塑料填料，可提高製品的硬度、阻燃性、耐酸鹼性、電絕緣性、尺寸穩定性、耐蠕變性，並具有潤滑性，可減少對機械及模具的磨損；但用量過多，會影響產品的焊接性。 由於滑石粉是片狀填料，所以填充塑料時製品的剛性大，各向異性小，可用於加工大型和平面製品。滑石粉主要用於 PP 的結晶成核劑，使 PP 的球晶微細化，提高結晶度，並能增加剛性，也可用於 PVC、PE、PA 及 PC 等樹脂中，添加量一般為10%～40% 。其成型工藝條件及設備與碳酸鈣填充塑料相似， 都可通過擠出、壓制、注射、壓延等方法制造各種類型的塑料製品。滑石粉無毒，可用於與食品接觸的製品。 3 硅灰石 硅灰石（CaSiO3 ）硅灰石是僅次於CaCO3和滑石粉的第三大填料。天然硅灰石具有 β 型硅酸鈣化學結構，是針狀、棒狀及粒狀混合體，其中以針狀為主。硅灰石外觀為白色晶體，不帶結晶水，吸溼性小，無毒，熱脹係數小， 熱穩定性高，耐化學腐蝕，耐氣候老化，力學性能及電性能優良。 硅灰石的折光指數為1. 62，與 PVC 混合料接近，是 PVC 透明製品的首選填料。由於硅灰石的針狀結構，它對塑料具有一定的補強作用，可部分代替價格昂貴的玻璃纖維。硅灰石可用於 PVC、PP、PE、PA、聚酯、環氧樹脂及酚醛等樹脂中， 加入量一般在 40% 以下，並常用硅烷類偶聯劑進行表面處理。 4 高嶺土 高嶺土（A12O3·2SiO2 ·2H2O）高嶺土屬於黏土的一種，即黏土礦物的粉 末，又稱陶土、白土、瓷土，是以含水硅酸鋁為主要成分的硅酸鹽，呈層狀結構，質軟且有滑膩感，密度為2. 2～2. 6g/cm3，pH值為5～6，無毒，具有阻燃性。高嶺土成型加工性優於CaCO3，填充量達到樹脂的3倍仍可以成型，而CaCO3填充量達到1倍即成型困難。 作為塑料填料，高嶺土具有優良的電絕緣性能，可用作PVC絕緣電線包皮， PE、PP電纜，薄膜複合材料等。例如在PVC中加入質量為10%的高嶺土，可提高電絕緣性能5～10倍。高嶺土還可摻入到聚苯乙烯基的薄膜複合材料中，用來製造印刷紙張。在聚酯和環氧樹脂中可調節樹脂的黏度及成型加工性能，提高耐磨性。高嶺土可以用作 PP 的成核劑，還具有一定的阻燃作用。 高嶺土在塑料中的添加量一般為5%～60%，粒度在 100 目以上。需要注意的是高嶺土的吸溼性較大，應注意在貯存時防止受潮結塊，在使用高嶺土以前一定要將其烘乾，以免影響塑料製品質量。有時要對高嶺土表面進行親油性處理，改善與塑料的親和性。 5 雲母 雲母的組成十分複雜，是鋁、鉀、鋰、鎂、鐵等元素的層狀含水鋁硅酸鹽礦物。雲母填料為天然雲母碎片經粉碎加工而成的雲母粉，其粒徑通常為8～10μm，長徑比通常為30左右，是典型的片狀結構，具有玻璃光澤，含水量為1. 0%～4. 2% ，無毒，可用於與食品接觸的製品。 雲母粉可填充 PE、PP、PVC、PA 、ABS、聚酯等熱塑性塑料，還可填充 EP（酚醛樹脂）、PF（環氧樹脂）等熱固性塑料， 加入量一般為10%～40%，粒度為100～325目。 雲母作為塑料填充劑， 可大大提高塑料製品的拉伸彈性模量和彎曲彈性模量，賦予製品優良的電絕緣性、耐熱性和尺寸穩定性，提高耐溼性和耐蝕性，缺點為價格較高。 6 硅藻土 硅藻土是由單細胞藻類積沉於海底或湖底所形成的一種化石，主要成分為 SiO2，多孔，質輕，極易研磨成粉，外觀為白色或淺黃色粉末，粒徑為25 ～40μm，密度為1.6～2.3g/cm3 。 硅藻土為一種優質的輕質填料，可用於PVC、PO及熱固性塑料；還可作為防粘連劑，用於輕質、隔聲、隔熱等建築複合材料。缺點是吸油量及吸樹脂量較大。 7 炭黑 炭黑是在控制條件下不完全燃燒烴類化合物生成的物質，品種較多，按製法可分為槽法炭黑、爐法炭黑和熱裂解法炭黑等。炭黑加入聚合物中既有保護光降解和抗熱氧化作用，又能提高塑料製品的剛性。炭黑的細度影響製品的性能，顆粒越細， 黑度越高，紫外線屏蔽作用越強，耐老化性能越好，製品的表面電阻率越低，但在 某種程度上分散較困難。 作為填料用的炭黑，可以使用較大粒徑的爐法炭黑， 一般為25～75μm。 8 二氧化硅 （SiO2）二氧化硅是一類岩石粉末， 可分為石英粉和硅石粉。天然 SiO2 粉主要用於熱固性樹脂中， 如用於不飽和聚酯和 EP 中，生產人造瑪瑙和人造大理石。SiO2 也可以合成，一般稱為白炭黑，是一種補強作用僅次於炭黑的填料，具有消光 作用，可以提高塑料的電絕緣性和硬度，缺點是流動性差、黏度高。
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匿名
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