非金属矿物填料的作用和地位
几种填料对PP的改性
几种填料对PP的改性目前原料价格的上涨，促使塑料改性的迅速发展。
在提高或保障塑料性能的前提下，通常在塑料中添加一些无机材料或其它材料，降低塑料制品的生产成本。
下面介绍几种主要填料及对PP改性效果。
塑料加工界曾经认为，在保持材料性能的前提下，加入无机填料可以降低成本。
虽然无机填料比聚合物便宜很多，但也重很多，而塑料制品是以体积为单位来交易的。
下面分析在什么条件下，按体积衡量的填充聚合物材料成本才会降低。
要使单位体积填充聚合物材料的价格小于单位体积纯聚合物的价格，则需满足P*ρ≤P1*ρ1（1）其中P、P1分别为填充聚合物、聚合物基体的价格（万元/吨）；而ρ、ρ1分别为填充聚合物、聚合物基体的密度（ton/ m3）填充聚合物材料的密度ρ为1/ρ=(1- w2)/ρ1+ w2/ρ2（2）其中ρ2为无机填料的密度（ton/ m3），w2为填料加量（%）将式（2）代入式（1）整理得P/ P1≤1-(ρ2-ρ1)/ρ2*w2（3）如填充聚合物材料的价格P表示为P= P1*(1- w2)+ P2*w2+Δ（4）其中P2为无机填料的价格（万元/吨），Δ为加工费用（万元/吨）将式（4）代入式（3）整理得P2 / P1≤ρ1 / ρ2 -Δ/ (P1*w2)（5）只有满足式（5）条件下，按体积衡量的填充聚合物材料成本才降低。
如对于聚烯烃来说P1取1（万元/吨），ρ1取1（ton/ m3）；一般无机填料如二氧化硅、滑石粉、重质碳酸钙ρ2取2.5（ton/ m3）；填充量w2取0.3；加工费用Δ取0.1（万元/吨），则由式（3）可得填充聚烯烃的价格P最高为P≤(1-(ρ2-ρ1)/ρ2*w2) *P1= (1-(2.5-1)/2.5*0.3) *1=0.82（万元/吨）根据式（5）无机填料的价格P2最高为P2 ≤(ρ1 / ρ2 -Δ/ (P1*w2))*P1=(1/2.5-0.1/(1*0.3))*1=1/15（万元/吨）若对于尼龙来说P1取2（万元/吨），ρ1取1.13（ton/ m3）；高岭土ρ2取2.6（ton/ m3）；填充量w2取0.3；加工费用Δ取0.1（万元/吨），则由式（3）可得高岭土填充尼龙的价格P最高为P≤(1-(ρ2-ρ1)/ρ2*w2) *P1=(1-(2.6-1.13)/2.6*0.3) *2=1.6（万元/吨）根据式（5）高岭土填料的价格P2最高为P2 ≤(ρ1 / ρ2 -Δ/ (P1*w2) )*P1=(1.13/2.6-0.1/(2*0.3))*2=0.5（万元/吨）非金属矿物填料的作用和性能（1）非金属矿物填料的作用无机非金属矿物填料的主要作用是增量、增强和赋予功能。
非金属矿物填料在工程塑料中的应用
１ 非金属 矿填料 改善工 程塑料 机械性 能 非金属矿相 比高分子树脂硬度和模量 高 ，且其 活 性表面可与高分 子链相结合 ，所 以适当添加非金属 矿 能有效改善工程 塑料硬度 、模量 、强度等机械性 能。 矿物原料 的粒径 、形貌 、表面／ 面性质对非金属矿 界
ｅ ｇ ｎ ｅ ｎ ｌｓｉｓ Ｓ ｅ ｉｌ ￣ ｎ ｏ ａ ｄｔ ｅｅ ｅ ｔ ｆ ｏ － ｔ ｌ ｃ ｎ ｒ ｌ ｎｔ ｅｍｅ ｈ ｎ ｃ ｌｐ ｏ ｅ ｓ ｇ ｆ ｍｅｒ ｔｒ ａ ｔ ｒ ｐ ｒｉｓ ｎ ｉ ｅ ｒ ｇｐ ａ ｔ ． ｐ ｃａ ｅ ｔ ｎｉ ｐ ｉ ｔ ｆ ｃ ｎ ｎ ｍｅａｌ ｅ ａｓ ｃ ａ ｉａ， ｒ ｃ ｓ ｉ ， ａ ａ ｄ ｎ ｏ ｅｔ ｉ ｃ ａ ｉ ｓ ｏｈ ｏ ｉ ｍｉ ｏ ｈ ｎ ｌ ｅ ｐ ｅ
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非金属矿产的用途
非金属矿产的用途非金属矿产是指除了金属矿产之外的其他矿产资源，包括石油、天然气、煤炭、石油天然气水合物、岩盐、石膏、石灰石、石英等。
这些非金属矿产在人类社会中具有广泛的用途，对经济发展、工业生产、社会生活都起到了重要的作用。
首先，非金属矿产在能源方面有着重要的作用。
石油和天然气是矿产资源中的重要组成部分，被广泛应用于燃料、化工、能源等领域。
石油是现代工业生产的主要能源，广泛用于石化工业、机械制造、交通运输等领域。
天然气作为清洁能源，被用于供暖、发电、燃料等方面。
这两者在现代社会的经济发展和工业生产中起到了至关重要的作用。
其次，非金属矿产在建筑材料方面具有重要作用。
煤炭作为最重要的燃料和化工原料，也被广泛地应用于建筑材料生产中。
煤炭燃烧的副产物煤矸石可以制造混凝土，使其更加坚固耐用。
石膏是一种重要的建筑装饰材料，被用于制造构件、天花板、墙板等。
石灰石被广泛应用于制造建筑材料中，如石灰、石灰石砂浆等。
再次，非金属矿产在化工工业中起到了重要作用。
石油作为化学工业的重要原料，被广泛应用于制造各种化工产品，如塑料、橡胶、化肥等。
石膏是一种重要的建筑材料，也常被用于工业中，如制造石膏板、石膏纸面板、石膏制品等。
岩盐是制造食盐的主要原料，同时也被用于制造化肥、碱、漂白剂等。
此外，石英也常作为光学材料、半导体材料使用于化工工业中。
另外，非金属矿产在冶金和电子工业中也有广泛的应用。
石英作为一种优良的绝缘材料，常被用作电子工业的材料，如制造晶体管、电子时钟、光纤等。
石膏作为一种常见的工业原材料，被广泛应用于冶金行业中，如炼钢、炼铁、铸造等。
此外，其他非金属矿产如电气陶瓷材料、叶片材料等也常被用于冶金和电子工业中。
最后，非金属矿产在环境保护和生态建设中也发挥着重要作用。
岩盐是一种主要的海水淡化和水处理材料，广泛应用于净化水质、除盐等领域。
石膏作为环保材料常被用于脱硫、净化废水、改良土壤等环保工程中。
此外，非金属矿产还包括一些珍贵的地下水合物资源，如石油天然气水合物，它被认为是未来的绿色能源之一，具有重要的经济和环境意义。
关于塑料用无机矿物填料,这些知识你一定要知道
关于塑料用无机矿物填料，这些学问你肯定要知道塑料填充改性是指在纯树脂中添加非金属矿、有机材料、金属粉体等填料，以提升塑料树脂的各类性能，以达到所需要的技术指标或提高性价比。
非金属矿物。
顾名思义，塑料用非金属矿物填料通常可认为是大自然中存在被人工开采、加工利用具有上述定义性质的并被添加在塑料中的非金属矿物材料，通常被制成粉体。
氧化物：二氧化硅、硅藻土、氧化铝、二氧化钛、氧化铁、氧化锌、氧化镁、三氧化二锑、高铁酸钡、高铁酸锶、氧化铍、氧化铝纤维。
氢氧化物：氢氧化铝、氢氧化镁、盐基性碳酸镁。
碳酸盐：碳酸钙、碳酸镁、白云石、碱式碳酸纳铝。
（亚）硫酸盐：硫酸钡、硫酸钙、硫酸铵、亚硫酸钙。
硅酸盐：滑石粉、粘土、云母、石棉、硅酸钙、蒙脱土、膨润土、玻璃微珠、玻纤。
碳素：炭黑、石墨、碳素中空球、碳纤维。
其它：硼酸锌、硼酸钙、硼酸纳、偏硼酸钡、钛酸钾。
（1）纳米蒙脱土（MMT）蒙脱土是一种天然矿物质材料，可用于塑料的隔绝改性。
蒙脱土具有亲水疏油性能，与大多数树脂的相容性都比较差，要与树脂形成良好的复合材料，首先要对其进行疏水亲油改性处理，以提高与树脂的相容性。
利用蒙脱土的良好插层性能可以进行长链有机化合物的插层，大幅度提高与各类树脂的相容性，制造多种纳米塑料填充材料，同时改善复合材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量和冲击强度，这正是目前纳米材料的讨论重点。
目前，已成功开发出如PA6/蒙脱土、PET/蒙脱土、PMMA/蒙脱土、PI/蒙脱土、EP/蒙脱土、PS/蒙脱土等复合材料。
（2）纳米凹凸棒粘土（AT或ATP）凹凸棒粘土是一种水合镁铝硅酸盐非金属矿物，呈水晶链层状结构，但与蒙脱土的层状结构明显不同，凹凸棒石为一种天然纤维状晶体形态结构的含水富镁的铝硅酸盐矿。
由于纳米级的晶棒很简单聚集，因此凹凸棒石与聚合物的混合只能是微米级的混合，起到增量填充的作用。
凹凸棒石表面大量的硅羟基与非极性聚合物相容性差，填充前要进行表面处理。
胶水中常用的填料有那些都起什么作用
胶水中常用的填料有那些都起什么作用胶水组分中不和主体材料起化学反应，但可以更改其性能、降低成本的固体材料称为填料。
使用填料是为了降低固化过程的收缩率，或是给与胶黏剂某些特别性能以适应使用要求，此外，有些填料还会提高胶层的耐冲击韧性及其他机械强度等。
依据胶黏剂的物理性能可加入适量的填料以改善胶黏剂的机械性能和降低产品的成本。
常用的填料重要是无机化合物，如金属粉末、金属氧化物、非金属矿物等。
在胶黏剂中加入肯定量的填料，尤其是极性填料，可以提高胶黏剂的内聚强度、黏合力耐热性，降低胶黏剂的固化收缩率和热膨胀系数等。
如添加石棉绒、玻璃纤维等来提高冲击强度；石英粉、瓷粉、铁粉等提高硬度和抗压性；石墨粉、滑石粉等提高耐磨性；氧化铝、钛白粉等加添粘接力。
胶黏剂中加人填料可起到下列作用。
1）加入填料可以起到增稠作用，避开胶液因在固化过程中流动而造成缺胶，纤维填料的增稠作用比较显著。
另外还可改善胶液的触变性能，以掌控胶液的流动性。
2）有些聚合物分子间的相互作用力较弱，内聚能低，因此力学性能不高。
选择适当颗粒大小的填料，能起到补强效果。
填料粒子的活性表面可与若干大分子链相结合形成交联结构。
当其中一条分子链受到应力时，可通过交联点将应力分散传递到其他分子上。
若其中某一条链发生断裂，其他链可以照样起作用，而不致立刻危及整体，故可以大幅度地提高胶黏剂的力学性能。
3）胶水在固化过程中伴随着体积减小和密度加添，这种体积收缩是由于化学作用引起的。
除固化过程产生的收缩外，由于胶黏剂与被胶物的不同的热膨胀系数，还会产生热收缩。
这两种收缩均会在胶层中产生内应力，造成应力集中，以至于引起胶层开裂或接头破坏，直接影响胶接接头的使用寿命。
填料可以调整固化过程的收缩率，削减胶黏剂和被胶物之间热膨胀系数的差别，并且阻拦裂缝延长，因此可以显著提高胶接强度尤其是高温下的剪切强度。
但是填料用量过多，体系模量加添，也会使接头的内应力加添，强度降低。
4）在胶水中加入导电良好的金属粉末，可配制成导电胶黏剂，金属粉以提高导热性等。
高岭土的主要用途和应用范围
高岭土的主要用途和应用范围高岭土是一种重要的非金属矿物，在工业生产中有着广泛的应用。
高岭土以其独特的物理和化学性质，成为了许多行业的必备原料，其主要用途和应用范围随着时代的进步，不断扩大和升级。
一、高岭土在陶瓷工业中的应用高岭土是陶瓷原材料中最重要的成分之一，它可以作为陶瓷成型中的润土和增塑剂，也可以作为瓷釉和釉料中的填料。
由于高岭土的烧成性能优良，具有着良好的增塑性和塑性，以及高温下的稳定性，使得高岭土成为制作各种陶器的理想原材料。
二、高岭土在造纸工业中的应用造纸工业是高岭土的主要应用领域之一。
由于高岭土具有优异的粘结性和光滑度，同时对水和油具有较强的吸附能力，因此在造纸中作为填料和涂料使用广泛。
高岭土在造纸过程中可以起到增强纸张强度、提高水分和油分的稳定性、增加纸张的光泽和平整度等作用。
三、高岭土在医药工业中的应用高岭土在医药工业中常用作药剂的辅助剂和制药的基础材料。
高岭土具有较高的储存稳定性，因此可以作为药物微粒的载体，将药物微粒固定在高岭土颗粒表面上，便于药物在人体内的释放和吸收。
同时，高岭土也可以作为胶囊、片剂和口服悬浊液的成分，以增加药物的黏附性和稳定性，提高药物的效果。
四、高岭土在涂料工业中的应用由于高岭土具有良好的光泽和稳定性，表面具有高度平滑度和抗污能力，因此在涂料中作为填料和增稠剂使用广泛。
高岭土可以增加涂层的坚固性和耐久性，提高涂层的亮度和光泽度，并且高岭土本身的白度和细度也可以帮助调节和增强颜色的饱和度和清晰度。
五、高岭土在油漆工业中的应用高岭土在油漆工业中也是一种重要的成分。
在油漆中，高岭土可以作为稀释剂、溶剂和酸性剂使用。
由于高岭土具有优良的吸附性和稳定性，可以有效地减少油漆中的水分和有害物质的含量，同时还可以增加油漆对基底的附着力和牢度，提高油漆的涂覆效果。
从上述的分析可知，高岭土具有着非常广泛的应用范围和应用价值。
作为一种具有特殊物理和化学性质的非金属矿物，高岭土在工业生产和科学技术发展中具有着重要的地位和作用，它的重要性不断凸显。
浅析无机非金属矿物填料的性能及应用
浅析无机非金属矿物填料的性能及应用塑料是当今社会重要的生产加工材料，使用无机非金属矿物填料，能够有效地改进塑料制品的物理性质和化学性质，提高塑料制品的使用效能。
当前无机非金属矿物填料在塑料当中的应用主要包括改善塑料机械性能，提升塑料加工性能，提升塑料稳定性，提升塑料阻燃性等，其市场需求和应用领域依然非常广阔。
标签：无机；非金属；矿物填料；应用一、无机非金属矿物填料现状塑料制品广泛存在于各家各户、各行各业。
据统计，当前塑料制品的世界年产超过2亿吨，而我国在塑料使用量在世界上排第二位。
随着我国经济的发展，可以预测未来我国的塑料用量还会继续增加。
但出于环境保护的需要，无机非金属矿物填料因为具有良好的改善塑料性能的功用，得到了越来越高的重视。
将无机非金属矿物填料填充到塑料当中，不仅可以减少塑料生产的成本，提升经济效益，而且可以提升塑料的硬度、耐高温、抗冲击等性能。
按照塑料中加入15%的无机非金属矿物填料的比例来计算，每年全世界的无机非金属矿物填料的需求量接近300万吨。
二、无机非金属矿物填料理化性质（一）物理性质1.硬度。
无机非金属矿物填料的硬度是一个有好有坏的指标。
一方面，如果无机非金属矿物填料的硬度过高，会加大加工过程当中的难度，造成加工设备更严重的磨损；但另一方面，无机非金属矿物填料硬度越高，其填充的塑料制品的耐磨度也就会越好。
所以硬度指标需要结合具体的情况来定。
2.密度。
无机非金属矿物填料的密度，有表面密度和真实密度之分。
真实密度，即构成无机非金属矿物填料的原料矿物的密度，其具有一个衡定的数值。
而表面密度，还会受到无机非金属矿物填料在填充过程当中的大小、分布、形状及堆砌的体积等多个因素的影响。
3.光学特性。
出于不希望无机非金属矿物填料影响到所填充塑料的颜色和透明度，所以人们一般希望无机非金属矿物填料是无色、白色且具有较高的透明度。
这就需要对无机非金属矿物填料的粉末进行光学特性的取样测试，测量粉末样本表面的反射率和白度值，确保无机非金属矿物填料的搭配符合用料要求。
非金属矿物填料在塑料中的应用与发展
某些填料作为补强剂可提高塑料制品的物理机械
性能 。例 如加入 滑石 粉可提 高低 压聚 乙烯 的弯 曲弹性
表鹦 洼 厂
本公司是位于上海莘庄 的一家外资企业 ，欲 收购一经营 注塑加 工的工厂 ，需有 ３ 以上 的生 年 产经验 ，且运转正常。 １经营范 围：注塑／ ． 塑料加工工厂 ２厂房面积 ：５ ０ １ ． ０ 需有成长空间 ． ０ ０￣ ００ Ｍ ， ０ ３厂房／ ：有土地使用权 ． 土地
汞 。 般 为无机 物 ， 时也包 括矿 物燃 料如煤 。 一 有 顾名 思 义， 非金 属矿物 填料 通常 可认 为是大 自然 中存在 、 被 且 人 工开采 、加 工利用 具有 上述定 义性 质 的并被 添加在
塑料中的非金属矿物材料 ， 通常为粉体。 将塑料 中应用
比较 多 的非 金 属矿 物 材 料 按 化 学 成 份进 行 分类 如 表 ｌ 。可见应 用 的非 金 属矿物 材料 （ 以下简 称为填 料） 的化 学 成份是 多种 多样 。
泛 指 由地 质作 用所 形成 的 ，一 般为 结 晶态的天 然化合
物或单质，具有均匀且相对固定的化学成份和确定的
晶体结 构 ； 一定物 理化 学条 件下保 持稳 定 ， 组成 岩 在 是 石 和矿石 的基 本单 元 。矿物也 包括极 少数 由地 质作用
所形成的均一非晶质天然化合物或单质及液态的 自然
表 １ 非 金 属 矿物 材 料 的分 类
二氧 化硅 、硅藻土 、氧化铝 、二氧化钛 、氧化铁 、 氧化 锌 、氧化镁 、三氧化 二锑 、高铁酸钡 、高铁酸锶 、 氧化 铍、浮 石粉 、浮石球 、氧化铝纤维 氢氧化物 氢氧 化铝 、氢氧化镁 、盐基性碳酸镁
各种塑料成型加工机械 、 化工合成 、 钢铁生产加工 、 粉
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非金属矿物填料的作用和地位
中国粉体技术网无机矿物填料的主要作用是增量、增强和赋予功能。
（1）增量
添加廉价的无机矿物填料以降低制品的成本，例如，在塑料、橡胶、胶黏剂等中填充碳酸钙（包括重质碳酸钙和轻质碳酸钙）以降低有机树脂或高聚物的用量；在纸张中填充碳酸钙、滑石粉以减少纸浆或纸纤维的用量。
这种无机矿物填料也被称为增量填充剂。
（2）增强
提高高聚物基复合材料，如塑料、橡胶、胶黏剂等的力学性能（包括弹性模量、拉伸强度、刚性、撕裂强度、冲击强度、摩擦系数、耐磨性等）。
无机矿物填料的增强主要取决于对其粒度或比表面积和颗粒形状。
粒径小于5um的超细无机矿物填料和硅灰石、透辉石、透闪石、石棉等针状无机矿物填料及云母、滑石、高岭土、石墨等片状无机矿物填料具有一定和不同程度的增强或补强功能。
一般来说，各种填料的增强效果顺序为：纤维填料＞片状填料＞球状填料。
反之，各种填料在基料中的流动性顺序大致为：球状填料＞片状填料＞纤维填料。
（3）赋予功能
无机矿物填料可赋予填充材料某些功能，如塑料和橡胶制品的尺寸稳定性、阻燃或难燃性、耐磨性、绝缘性或导电性、隔热或导热性、隔声性、抗菌性等；涂料的耐湿擦洗性、耐磨性、耐腐蚀性、耐候性、遮盖力、净化空气、调湿性等；纸品的优良吸墨性和印刷性等。
此时，无机矿物填料的化学组成、晶体结构、光热、电、磁等性质以及比表面积和颗粒形状起重要的作用。
无机矿物填料主要赋予复合材料的功能见表1-1。
表1-1赋予功能效果和相应的填料
无机矿物填料的地位
矿物填料在现代材料工业，如塑料、橡胶、胶黏剂、化纤、涂料、造纸、胶凝材料、建材等工业中具有重要地位，而且随着新材料工业，特别是复合材料工业的发展日益显得突出和重要，主要原因如下。
（1）它是在保证使用性能要求的前提下降低材料生产成本最有效的原料或辅料。
由于无机矿物填料，特别是作为普通增量填料的碳酸钙、陶土、滑石粉等价格较低，而作为塑料制品、橡胶制品、胶黏剂、化纤、纸浆等基料的树脂价格显著高于无机矿物填料，因此，在这些制品中填充一定量的无机矿物填料可以在满足相关产品标准，保证使用性能要求的前提下，显著降低材料的生产成本。
（2）它是获得具有独特功能复合材料最方便和有效的填料。
现代科技、经济和社会的发展对材料的功能性要求越来越高。
单一的原料和配方越来越难以满足日趋提高的使用要求。
对于高聚物基复合材料，如塑料、橡胶、胶黏剂来说，从高分子合成角度开发具有独特功能的全新结构的高分子化合物有时是难以实现的，有时则可能耗资巨大，耗时很长，而采用矿物填料填充改性常常是比较方便和易于实现的。
（3）它是综合利用矿产资源、替代或节约树脂的重要材料。
现代发展最为迅速的高分子材料是以树脂为基料的非金属材料，而合成树脂的原料是石油。
非金属矿是储量丰富、部分与金属矿和固体燃料矿共生的矿产资源，将其综合利用并加工成矿物填料用于填充到树脂中生产高聚物基复合材料，在降低材料成本和赋予材料一定功能的前提下，还可以节约大量石油。
目前塑料制品中无机矿物填料的用量平均已达到10%以上，部分塑料制品中矿物填料的用量已达到30%以上。
以2007年我国塑料制品产量6000万吨左右计算，节省树脂600万吨/年以上，可以大量节约石油资源。
（4）它是提高材料或制品技术含量、增加其附加值的最适宜填料。
无机矿物填料来源广、品种多，可以加工成适应不同应用要求的功能填料，可以提升填充材料的产品技术含量从而增加其附加值。
例如，在塑料制品中填充经过表面处理的超细碳酸以提高其韧性；添加片状结构的滑石和针状结构的硅灰石可以提高其强度；添加经过表面改性的超细氢氧化铝和氢氧化镁可以替代有机阻燃剂赋予其优良的阻燃性能；在建筑涂料中添加煅烧高岭土可以提高涂膜的强度和耐湿擦洗性；在纸品中填充滑石和碳酸钙可以提高其白度、平整度和印刷性；在橡胶中添加超细片状高岭土可以提高其强度和气体阻隔性等。
由于可以根据材料性能的要求从成分、结构、表面性质等方面性质等方面选择无机矿物填料，能满足不同应用的要求，可以在某一方面和几个方面显著提高填充材料或制品的技术含量，因此可以显著增加填充材料的附加值。
因此，可以说无机矿物填料为新型功能材料，特别是复合材料的发展提供了广阔的发展空间。
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