在高分子化工行业中,填料(填料)是用量大的添加剂,大部分塑料(包括热塑性塑料和热固性塑料)、天然橡胶和涂料中使用大量的填料。 例如,生产塑料时加入木粉、陶土、碳酸钙等,不仅可以改善产品力学性能,提高硬度,而且可以降低成本; 使用石墨、磁粉或云母作为填料,可以提高塑料的导电、导磁、耐热性; 在橡胶中添加炭黑或二氧化硅(白炭黑)可显著提高产品物理性能; 纺丝液中加入钛白粉(二氧化钛)可以遮光和染色。 在涂料工业中,经常添加白色或着色填充剂,如白粉、滑石、碳酸钙、硫酸钡来改善涂料的光学、物理和化学性能,这种用途的填充剂(填充剂)称为体质颜料或展色材料。
填料的作用机理:填料作为添加剂主要以占体积的形式起作用,但填料的存在可能使基材的分子链不能占据整个原始空间,连接的链段在一定程度上固定化,引起基体聚合物的取向。 填料的尺寸稳定性使得填充的聚合物在聚合物界面区内的分子链运动受到限制,玻璃化转变温度上升,热变形温度上升,收缩率下降,弹性模量、硬度、刚度、冲击强度提高。
填料的作用:
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、平滑性以及平光性或无光性等;
②树脂粘度有效的调节剂;
③可满足不同性能要求,提高耐磨性、改善导电性及导热性等,大多数填料能提高材料冲击强度及压缩强度,但不能提高拉伸强度;
④可提高颜料的着色效果;
⑤某些填料具有的光稳定性和耐化学腐蚀性;
⑥有增容作用,可降低成本,提高产品在市场上的竞争能力。
填料选用准则
对于某种特殊应用,填料填料的佳标准是根据复合材料所期望达到的性能而定,但考虑到下述基本原则。
1、填料在加工过程中保持其原有结构,并保持惰性、不溶性、热稳定性、不挥发性、无催化活性和低的吸附性。
2、填料与基材能够相容,无腐蚀性。
3、容易处理,堆积密度高,水分含量低,低尘,性。
4、易得,货源充足,价格适中,质量稳定。
填料的运输、储存 填料的包装:通常用多层纸袋、带阀袋或转运货柜。包装的选择要考虑一下因素:处理速度、材料保护、材料的流动特性、储存空间、是否适合托盘化处理和堆放、产品的纯度、稳定性、清洁性、环境安全性和废弃物处理。
运输:作为传统的运输方式,列车、汽车、轮船等列车通常用于散装粉末、纸袋、中度散装箱运输,运输量通常为20~25t。 虽然汽车主要用于鲍庄填料运输,但散装运输也在增长,散装粉末运输的车辆可达50t的量。 由于需要特殊的装卸设备,用轮船输送散装填料更为复杂,一般采用固定或移动式的运输带进行充填。 储存:填料储存是一个复杂的问题,可以在门框式建筑、通用仓库、储存驳船、储存仓库、大型料斗、简易仓库中储存填料。
为了使填料发挥良好的性能,选择填料的选用依据有以下几点:
1、要有较大的表面积、良好的湿润性能,以及有利于液体均匀分布的形状; 2、要有较高的空隙率; 3、要求单位体积填料质量轻、造价低、坚固,不易堵塞,有足够的机械强度,对于气液两相介质都有良好的化学稳定性。