（中國粉體技術(shù)網(wǎng)/龍小水）填充改性聚合物的性能與填料本身的物理化學(xué)性質(zhì)有密切的聯(lián)系。填料具有不同的形狀如：纖維狀、球形、粒形、片狀、柱狀及中空微球等，除球形外，其它填料形狀均具有各向異性。一般說(shuō)來(lái)，截面較大的填料如：柱狀、纖維狀、片狀等對提高聚合物的力學(xué)性能有利；增大長(cháng)徑比對提高材料的力學(xué)性能、耐熱性、尺寸穩定性等有積極作用；球形、粒狀填料對改善復合材料的加工性能效果較好，但會(huì )對力學(xué)性能產(chǎn)生負面影響。同時(shí)不同粒徑及分布的填料對填充改性材料的的性能也有較大的影響。將粒徑相差較大的不同填料合理配置，制備的復合材料的拉伸強度及沖擊強度有明顯的提高，這在相關(guān)的研究中得到了驗正。
在選擇和使用何種類(lèi)型的無(wú)機填料作為填充劑和增強劑時(shí)，應考慮多方面的問(wèn)題，例如：①填充劑表面可能的催化活性，②均勻分散以及與基體樹(shù)脂的鍵聯(lián)，③復合性能，④工業(yè)安全問(wèn)題，⑤成本問(wèn)題等。
1 硅灰石
硅灰石CaSi03是一種鈣的偏硅酸鹽類(lèi)天然礦物，理論化學(xué)成分為wt(CaO)％、wt(Si02)％分別為48％、49％，此外還含有少量的Fe203，Ti02和MgO。硅灰石晶體常見(jiàn)的形態(tài)有細晶狀、纖維狀和磷片狀等幾種形狀，集合體呈纖維狀或放射狀。
1.1 基本特征
硅灰石在水中的溶解度低，不含結晶水，吸水性小，加熱時(shí)不存在脫水的問(wèn)題，熔點(diǎn)高，熱膨脹系數小，其熱膨脹系數僅為6.5×10-6 ℃-1，耐熱穩定性好，耐腐蝕，機械性能和電性能良好。填充到樹(shù)脂中后，復合材料的尺寸穩定性好；硅灰石在基體樹(shù)脂中的分散效果好，強度下降程度小，填充后復合材料的表觀(guān)熔體粘度低；同時(shí)由于硅灰石還具有粘度較低的特點(diǎn)，因此它的加入對材料的成型加工性能有一定程度的改善作用。并且其還具有很高的白度、良好的介電性能和較高的耐熱性能，因而被廣泛應用在建筑、涂料、塑料、橡膠等工業(yè)領(lǐng)域，尤其是它與高分子材料的復合更為引人注目。
硅灰石作為塑料填充劑起到改善塑料制品的力學(xué)性能和耐熱性的作用；改善塑料制品的力學(xué)強度，起補強、增強作用。硅灰石作為改性劑的優(yōu)勢是明顯的，尤其它的針狀形態(tài)是別的天然礦物所不具備的，充分利用它這一形態(tài)上的特點(diǎn)，可以更有效地實(shí)現對材料增強的目的。特別是美國公布了其無(wú)毒性后，硅灰石可以作為玻璃纖維，纖維狀滑石粉和石棉的代用品或并用品，從而日漸受到人們的重視。
1.2 研究熱點(diǎn)與成果
1.2.1 力學(xué)性能
屠寶卿等人的研究表明，用表面經(jīng)過(guò)硅烷偶聯(lián)劑處理后的針狀硅灰石粉填充改性尼龍6，當填充量為35％時(shí)，復合材料的拉伸強度明顯的大于純尼龍6的拉伸強度。李華等人研制的硅灰石填充本體法PP粉料打包帶，其斷裂應力要明顯高于鈣塑打包帶，甚至超出PP打包帶的8％～63％，伸長(cháng)率接近聚酯；袁世平等人研制的用活性硅灰石來(lái)填充PVC，實(shí)驗證明所制的PVC復合材料的拉伸強度為26MPa，斷裂伸長(cháng)率為283％，沖擊脆化溫度為21℃；賀昌城等人用兩種硅灰石(超細、針狀)分別填充PP，結果發(fā)現PP復合材料的缺口沖擊強度得到大幅度的提高，最高可以提高一倍左右，而拉伸強度均有不同程度的下降，但下降幅度不大。
1.2.2 熱學(xué)性能
研究發(fā)現，硅灰石填充PP復合材料的耐熱溫度有所提高。賀昌城等人發(fā)現，硅灰石填充PP復合材料的熱變形溫度比純PP最多可提高17℃。
1.2.3 其他方面
據報道，改性處理的針狀硅灰石粉與玻璃纖維按25：15比例摻混填充PA6，可以使成型收縮率由1.16％降到0.35％；同時(shí)生產(chǎn)成本降低20％。
2 絹云母
絹云母為具有層狀構造的高鉀高鋁鋁硅酸鹽類(lèi)礦物，是云母中的一個(gè)品種，屬于單斜晶系，自然色為銀灰色并具有絲絹光澤。絹云母粒度均勻細膩，具有比較好的化學(xué)穩定性和電氣絕緣性。其化學(xué)式為KAl2[AlSi2010](OH)2。
2.1 基本特征
絹云母為片狀結構，片與片之間的結合力很弱，很容易完全解離，晶片具有高彈性、抗壓、抗拉、耐熱、絕緣等特性。作為塑料填料可以起到改善制品的力學(xué)和熱學(xué)等性能。因此絹云母在高分子材料改性的領(lǐng)域中具有重要作用。
2.2 研究熱點(diǎn)于成果
絹云母在目前的改性應用中，主要應用在涂料、造紙、化妝品等領(lǐng)域中，晏海霞等人用絹云母作為填料填充于A(yíng)BS樹(shù)脂中，當絹云母在添加至20份時(shí)強度達到最高，試樣的綜合性能最好，拉伸強度38.47MPa沖擊強度為22.08kJ／m2，光澤度為46；林海等人通過(guò)機械力對絹云母進(jìn)行化學(xué)改性，結果發(fā)現，絹云母／PP復合材料具有較強的抗紫外線(xiàn)性能；趙煌等人根據絹云母的基本特性，對其進(jìn)行了超音速氣流粉碎，并對其表面進(jìn)行了相應的化學(xué)改性，制備出增強聚乙烯的絹云母填充料，實(shí)驗結果表明活性絹云母的加入大大改善了聚乙烯復合材料的力學(xué)性能，具有明顯的增強改性作用；陳建文等研究發(fā)現將絹云母粉作為新的增強無(wú)機填料填充到聚氯乙烯基體樹(shù)脂中，可以很明顯的提高產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)還能幫助塑料加工企業(yè)降低材料的生產(chǎn)成本，有利于增強企業(yè)的市場(chǎng)競爭力，從而進(jìn)一步拓展市場(chǎng)應用領(lǐng)域；劉衛平等研究發(fā)現將表面處理后的絹云母添加到尼龍6當中，不但可增強尼龍6的綜合力學(xué)性能、耐熱性和制品的吸水性，同時(shí)還可較大幅度的降低增強尼龍6復合材料的生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。
Daoji Gan等采用對苯二甲酰處理云母來(lái)填充改性聚芳醚酮，發(fā)現改性的云母能顯著(zhù)改善聚芳醚酮的綜合力學(xué)性能。Miles IS研究發(fā)現云母用于填充聚氨酯、聚烯烴、聚酯、聚酰胺等高分子材料，所制備得復合材料的抗拉強度、抗撕裂強度、邵氏硬度等性能都會(huì )有一定程度的提高。
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