填料是用以改善复合材料性能(如硬度、刚度及冲击强度等),并能降低成本的固体添加剂,它与增强材料不同,填料呈颗粒状。而呈纤维状的增强材料不作为填料。
填料的作用机理:填料作为添加剂,主要是通过它占据体积发挥作用,由于填料的存在,基体材料的分子链就不能再占据原来的全部空间,使得相连的链段在某种程度上被固定化,并可能引起基体聚合物的取向。由于填料的尺寸稳定性,在填充的聚合物中,聚合物界面区域内的分子链运动受到限制,而使玻璃化温度上升,热变形温度提高,收缩率降低,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某些填料不保存
具有极好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。
填料的种类
(1)无机填料和有机填料
①无机类填料 无机类填料主要以xx矿物为原料经过开采、加工制成的颗粒状填料,少数填料是经过处理制成的。a.氧化硅及硅酸盐。b.碳酸盐及碳化物。c.硫酸盐及硫化物。d.钛酸盐。e.氧化物及氢氧化物。f.金属类。
②有机类填料 有机类填料是由xx的动植物及人工合成的有机材料(如再生纤维素、合成树脂等)制成的。
(2)惰性填料及活性填料
①惰性填料 是将xx矿石用湿磨研磨后烘干或干磨成粉直接使用。
②活性填料 采用偶联剂表面处理使填料表面有被覆层或xx矿物经过煅烧亦或兼有两种方法。
(3)微球形(实心或空心)填料
微球形填料其主要特征是在任意方向上长度大致相等。a.玻璃微 有实心微珠(沉珠)和空心微珠(漂珠)两种。b.聚合物微珠 是有机化合物制成的高分子聚合物微珠。
(4)片状、纤维状、针状填料
①鳞片状填料 是在两个方向上长度比第三个方向长得多的粒子,具有鳞片形状。
②晶须 是碳化硅、氮化硼、氧化铝、石墨或铍的金属氧化物制成的微小纤维状单晶体。
(5)玻璃粉与磨碎玻璃纤维填料 是由碎玻璃或玻璃纤维研磨而成,是热固性和热塑性基体的填料,能赋予制品耐热性和低收缩性,并可改善机械性能。
(6)复合型填料 利用不同填料的特性,通过特殊处理方法将两种或两种以上的填料组合、改性后制成。