2020-05-21

 塑料使用填充活性材料的必然性及发展趋势

(上海汇精亚纳米新材料有限公司

凤阳汇精纳米新材料科技有限公司)

刘涛

塑料填充改性就是填料与塑料、树脂的复合，一般填料的填充量较大，有时甚至可达上百份，因此填料是塑料工业中重要的、不可缺少的辅助材料。总体上讲，世界范围内填料的消耗量占塑料重量的15%以上，可见其消耗量是巨大的。塑料填充改性有如下几个优点：

一:降低成本一般填料比树脂便宜，因此填料可以大幅度地降低塑料的成本，具有明显的经济效益，这也是塑料填充改性广泛应用的主要原因。

二:改善塑料的耐热性一般的塑料耐热性较低，而大多数填充物为无机物质，耐热性较高，因此这些填充料添加到塑料中后可以明显地提高塑料的耐热性。所有的矿物填料都具备这种功能。

三:改善塑料刚性一般塑料的刚性较差，远不能满足加工部件的使用要求，而添加一定的填料后，其弯曲模量则显著提高，可见塑料具有明显的增刚作用。如：（活性）晶须硅。

四: 改善塑料成型加工性 一些填料可改善塑料的加工性，如：（活性）空心微珠、（活性）陶瓷微珠等材料，流动动性好是其主要特点，在塑料中填充，可大大提高树脂的流动性，从而改善其加工性能，使其易于加工成型复杂组件。

五: 提高塑料制品及部件的尺寸稳定性有些塑料结晶收缩大，导致其制品收缩率大，从模具出来后易变形，尺寸不稳定；而添加填料后，可大大降低塑料的收缩率，从而提高塑料制品及其部件的尺寸稳定性，特别是使用：（活性）空心微珠、（活性）陶瓷微珠等。六: 改善塑料表面硬度一般塑料硬度较低，表面易划伤，影响外观，从而影响其表面效果和装饰性。无机填料的硬度均比塑料高，添加无机填料后，可大大提高塑料表面硬度，如：使用（活性）晶须硅。

七: 提高强度通用塑料本身的拉伸强度不高，填充无机填料后，在填充适量的范围内，可以提高塑料的拉伸强度和弯曲强度，从而提供塑料的工程使用性，如：（活性）晶须硅。

八: 赋予塑料某些性能，提高塑料的附加值有些填料可以赋予塑料一些功能，如PP添加纳米活性碳酸钙后，可改善PP的抗静电性能和印刷性能；空心微珠添加到塑料中后，可以提高塑料的保温性能；金属离子添加到塑料中后可以提高塑料的导热性能和导电性能。

九：消除浮纤、提高塑料制品表面光洁度

活性空心微珠、活性陶瓷微珠良好的流动性能，能够很好的分散在树脂体系中，特别是用于塑料玻纤增强改性，于玻纤性能形成互补，消除的玻纤外露，使得制品表面更光滑，加工性能更优越。

总之塑料的填充改性具有很多方面的优点，得到了广泛的应用，但也要注意的是过多的填充改性带来的问题，如：一般冲击强度降低，表面光泽度下降，颜色饱和度下降，填充量太大后强度大大降低。这些缺点是在做配方设计时充分考虑。不能一味地加大填充量来降低成本，要考虑制品的使用性和性能长久保持性。为此使用偶联剂进行表面活性处理的填充材料应用而生，弥补了非活性填充材料添加比例小、塑料制品强度低、韧性差、加工流动性差等缺点

粉体填料使用偶联剂进行表面活性处理的产品是应现代高技术、新材料产业，特别是功能材料产业发展需要而兴起的新型功能材料，适应现代社会环保、节能、安全、健康的需求，是最具发展前景的功能粉体材料。对塑料的填充更是必然需求。