塑料改性常用的填料介绍，碳酸钙应用最广泛

从填料角度碳酸钙可分为三类：重质碳酸钙、轻质碳酸钙和活性碳酸钙。

重质碳酸钙，简称重钙，由石灰石等经机械粉碎、筛选、分级、表面处理而制得。按其粉碎方法又分为干式重质碳酸钙（商品名双飞粉）和湿式重质碳酸钙。

因为是机械粉碎，故形状无规则，粒子大小也不相同，平均粒径为1～ 10μm，其中3μm以下的占50%，密度2.7～2.9g /cm3，几乎不溶于水。近年来，由于粉碎（如气流粉碎）和分级技术的进步，可以制得更微细的产品，甚至制得0. 1μm超细重质碳酸钙。重质碳酸钙常用于 PVC 中，其作用是降低成本，改善尺寸稳定性，与黏土并用能改善弹性和热变形。

轻质碳酸钙，简称轻钙，是用化学方法生产的碳酸钙，又称沉降碳酸钙。其粒子形状多为纺锤形、针形或柱形，粒径为1～10μm，其中3μm以下的占80%，密度2. 65g/cm3 。轻质碳酸钙常用于聚烯烃中，其作用与重质碳酸钙相同，增强效果好，耐酸性更好。

活性碳酸钙，又称胶质碳酸钙、改性碳酸钙，日本将其称为白艳华，是采用表 面处理剂（硬脂酸，质量分数约3%）对轻质碳酸钙或重质碳酸钙粉体表面进行改性活化处理而成的。外观为白色、细腻、软质的粉末，密度为1. 99～2. 01g/cm3 活性碳酸钙填充的塑料制品，具有一定的强度和光滑的表面，且润滑性良好，容易加工。

碳酸钙按粒度分级规定为：粒径1～5μm时，为微粒碳酸钙；粒径0. 1～ 1μm 时，为微细碳酸钙；粒径0. 02～0. 1μm时，为超细碳酸钙；粒径小于 0. 02μm时，为超微细碳酸钙。

目前生产超细级碳酸钙多采用连续喷雾碳化和喷雾干燥工艺（即双喷工艺）， 这样可使碳酸钙表观团粒微细化，且粒子表面活化均匀。当粒径为0. 005～0. 02μm 时，其补强作用与白炭黑相当。

滑石粉主要成分为水合硅酸镁，由天然滑石粉碎精选而得，是典型的鳞片状填料，化学性质不活泼，有滑腻感，密度2. 7～2. 8g/ cm3 。滑石粉是一种用量仅次于碳酸钙的填料，作为塑料填料，可提高制品的硬度、阻燃性、耐酸碱性、电绝缘性、尺寸稳定性、耐蠕变性，并具有润滑性，可减少对机械及模具的磨损；但用量过多，会影响产品的焊接性。

由于滑石粉是片状填料，所以填充塑料时制品的刚性大，各向异性小，可用于加工大型和平面制品。滑石粉主要用于 PP 的结晶成核剂，使 PP 的球晶微细化，提高结晶度，并能增加刚性，也可用于 PVC、PE、PA 及 PC 等树脂中，添加量一般为10%～40% 。其成型工艺条件及设备与碳酸钙填充塑料相似， 都可通过挤出、压制、注射、压延等方法制造各种类型的塑料制品。滑石粉无毒，可用于与食品接触的制品。

硅灰石是仅次于CaCO3和滑石粉的第三大填料。天然硅灰石具有 β 型硅酸钙化学结构，是针状、棒状及粒状混合体，其中以针状为主。硅灰石外观为白色晶体，不带结晶水，吸湿性小，无毒，热胀系数小， 热稳定性高，耐化学腐蚀，耐气候老化，力学性能及电性能优良。

硅灰石的折光指数为1. 62，与 PVC 混合料接近，是 PVC 透明制品的首选填料。由于硅灰石的针状结构，它对塑料具有一定的补强作用，可部分代替价格昂贵的玻璃纤维。硅灰石可用于 PVC、PP、PE、PA、聚酯、环氧树脂及酚醛等树脂中，加入量一般在 40% 以下，并常用硅烷类偶联剂进行表面处理。

高岭土属于黏土的一种，即黏土矿物的粉末，又称陶土、白土、瓷土，是以含水硅酸铝为主要成分的硅酸盐，呈层状结构，质软且有滑腻感，密度为2. 2～2. 6g/cm3，pH值为5～6，无毒，具有阻燃性。高岭土成型加工性优于碳酸钙，填充量达到树脂的3倍仍可以成型，而CaCO3填充量达到1倍即成型困难。

作为塑料填料，高岭土具有优良的电绝缘性能，可用作PVC绝缘电线包皮， PE、PP电缆，薄膜复合材料等。例如在PVC中加入质量为10%的高岭土，可提高电绝缘性能5～10倍。高岭土还可掺入到聚苯乙烯基的薄膜复合材料中，用来制造印刷纸张。在聚酯和环氧树脂中可调节树脂的黏度及成型加工性能，提高耐磨性。高岭土可以用作 PP 的成核剂，还具有一定的阻燃作用。

高岭土在塑料中的添加量一般为5%～60%，粒度在 100 目以上。需要注意的是高岭土的吸湿性较大，应注意在贮存时防止受潮结块，在使用高岭土以前一定要将其烘干，以免影响塑料制品质量。有时要对高岭土表面进行亲油性处理，改善与塑料的亲和性。

云母的组成十分复杂，是铝、钾、锂、镁、铁等元素的层状含水铝硅酸盐矿物。云母填料为天然云母碎片经粉碎加工而成的云母粉，其粒径通常为8～10μm，长径比通常为30左右，是典型的片状结构，具有玻璃光泽，含水量为1. 0%～4. 2% ，无毒，可用于与食品接触的制品。

云母粉可填充 PE、PP、PVC、PA 、ABS、聚酯等热塑性塑料，还可填充 EP（酚醛树脂）、PF（环氧树脂）等热固性塑料， 加入量一般为10%～40%，粒度为100～325目。

云母作为塑料填充剂， 可大大提高塑料制品的拉伸弹性模量和弯曲弹性模量，赋予制品优良的电绝缘性、耐热性和尺寸稳定性，提高耐湿性和耐蚀性，缺点为价格较高。 

硅藻土是由单细胞藻类积沉于海底或湖底所形成的一种化石，主要成分为 二氧化硅，多孔，质轻，极易研磨成粉，外观为白色或浅黄色粉末，粒径为25 ～40μm，密度为1.6～2.3g/cm3 。

硅藻土为一种优质的轻质填料，可用于PVC、PO及热固性塑料；还可作为防粘连剂，用于轻质、隔声、隔热等建筑复合材料，缺点是吸油量及吸树脂量较大。

炭黑是在控制条件下不完全燃烧烃类化合物生成的物质，品种较多，按制法可分为槽法炭黑、炉法炭黑和热裂解法炭黑等。炭黑加入聚合物中既有保护光降解和抗热氧化作用，又能提高塑料制品的刚性。炭黑的细度影响制品的性能，颗粒越细，黑度越高，紫外线屏蔽作用越强，耐老化性能越好，制品的表面电阻率越低，但在某种程度上分散较困难。

作为填料用的炭黑，可以使用较大粒径的炉法炭黑，一般为25～75μm。

二氧化硅是一类岩石粉末， 可分为石英粉和硅石粉。天然二氧化硅主要用于热固性树脂中， 如用于不饱和聚酯和 EP 中，生产人造玛瑙和人造大理石。二氧化硅也可以合成，一般称为白炭黑，是一种补强作用仅次于炭黑的填料，具有消光作用，可以提高塑料的电绝缘性和硬度，缺点是流动性差、黏度高。