填充劑的分類:
填充劑一般都是粉末狀的物質,而且對聚合物都呈惰性。配制塑料時加入填充劑的目的是改善塑料的成型加工性能,提高制品的某些性能,賦予塑料新的性能和降低成本。
填充劑可根據使用特點分類,如下表
功能填料特點 |
種類名稱 |
導電性 |
金屬粉、金屬箔、金屬纖維、炭黑、碳纖維、導電氧化物(氧化錫、氧化鋅、氧化鉬)、非電解鍍層物 |
磁性 |
鋁鈦鎳鈷磁合金、稀土類鐵素體、鋇鐵氧體、鍶鐵氧體 |
壓電性 |
鈦酸鋯石酸鉛、鈦酸鉛、鈦酸鋇 |
減振性 |
云母、石墨、鐵氧體、鈦酸鉀、硬硅鈣石、石墨纖維 |
滑動性 |
石墨、二硫化鉬、氮化硼(六角晶體狀)、氟化石墨、聚四氟乙烯粉、滑石粉 |
X線防護性 |
鉛、硫酸鋇 |
導電填充劑:
導電高分子中高分子基料的作用是將導電顆粒牢固地粘結在一起,使導電高分子具有穩定的導電性,同時它還賦于材料加工性。高分子材料的性能對導電高分中的機械強度、耐熱性、耐老化性都有十分重要的影響。
導電填料在復合型導電高分子中起提供載流子的作用,因此,它的形態、性質和用量直接決定材料的導電性。
減振性填充劑
對于減振材料,高分子粘彈性特別是粘性起重要作用。減振材料中添加某些無機物如云母和石墨,可進一步提高其減振效果,該類無機物通稱為減振性填充劑,具體分類如下表:
減振性填充劑的分類 |
種類名稱 |
層狀化合物 |
云母、石墨、二硫化鉬、一氮化硼等 |
針狀化合物 |
硬硅鈣石、鈦酸鉀、石棉、碳纖維等 |
粒狀、片狀化合物 |
鐵素體、滑石粉、蛭石、陶土等 |
減振作用機理如下:
1、振動的微晶或結晶層間相互摩擦運動而減振。
2、界面附近基體分子的收縮、剪切變形運動而減振。
3、結晶與基體界面的摩擦運動而減振。
4、增大彈性模量和密度獲得減振效果。
5、減振效果是由上述各項的復合作用達到的。
導熱性填充劑
對于要求高電絕緣性和高導熱性電子部件,可在高分子中添加非導電性且導熱性高的無機物。適應于該類材料的無機物主要有BeO(氧化鈹)、AlN(氮化鋁)、BN(一氮化硼)、Al2O3(三氧化二鋁)等。其中BeO的毒性大,因此可使用AlN或Al2O3。
滑動性填充劑
滑動材料需要有潤滑性,同時還要有耐磨耗性和一定的機械強度。按情況不同有時也需要耐熱性。因此,在設計滑動材料時,除添加固體潤滑劑外還要添加補強填充劑。固體潤滑劑與補強劑的組合和配比是決定滑動性材料性能的重要因素。
其他功能性填充劑
X射線防護劑:一般使用原子量較大的物質例如鉛。除使用鉛粉外還可使用硫酸鋇等。
光學功能性填充劑:主要使用可使光漫反射的玻璃珠,最近還使用新開發的高折射率玻璃珠。添加光學功能性填充劑的橡膠或塑料主要用于陸路和水路交通標志等與夜間交通有關的方面。