矿物填料在塑料中的应用特性
重晶石材料特性及矿物简介
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广西重晶石生产开发情况
❖ 重晶石生产广泛分布在象州、武宣、三江、 永福、扶绥、鹿寨等20余个县区域内。
❖ 广西重晶石矿产量高、质量好，在国内外市 场上享有较高的知名度，出口和内销量均居 全国榜首。
❖ 矿床属脉状型重晶石矿床,矿区水文地质条件 简单,矿体围岩为硅化泥质粉砂岩,界线清楚, 围岩稳固,开采条件简单
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❖ 19世纪中叶----油漆的填料 ❖ 20世纪初----制造各种含钡化工产
品 ❖ 1926年----美国首次用重晶石作为
钻井泥浆加重剂 ❖ 1935年----我国候德封在《中国矿
业记要》中已对中国重晶石矿资 源作了介绍。 ❖ 1954年----山东胶县重晶石矿 （新中国最早生产企业）
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1、钻井泥浆加重剂
❖ 在一些油、气井钻探时，一般使用的钻井泥 浆、粘土比重为2.5左右，水的比重为1，因 此 泥浆比重较低，有时泥浆重量不能与地下
油、气压力平衡，则造成井喷事故。在地下 压力较 高的情况下，就需要增加泥浆比重，
往泥浆中加入重晶石粉是增加泥浆比重的有 效措施。做 钻井泥浆用的重晶石一般细度要
❖ 火山-沉积型：甘肃镜铁山伴生重晶石矿 ❖ 热液型：广西象州县潘村 ❖ 残积型：广东水岭矿 ❖ (附：或者叫层状型、层状-脉状型、改造型脉
状及堆积型四种矿床类型)
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2021/4来/26自李春阳 田升平 牛桂芝化工矿产地质第32卷第2期2010年6月 13 《中国重晶石矿主要矿集区及其资源潜力探讨》
和盐酸、无磁性和毒性
❖ 主要形成于中低温热液条件下
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2、结构构造
❖ 结构： ❖ 重晶石属斜方晶系，常见的晶体呈板状，少
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。
聚合物共混改性填充改性
聚合物共混改性原理
填充及增强改性的意义
填料不仅具有降低聚合物材料的成本的作用，更重要 的是改善聚合物的某些性能，甚至赋予聚合物材料某 些特殊功能，从而拓展聚合物的应用领域。同时，某 些填料的应用使聚合物材料的环保性增强。
聚合物共混改性原理
填充增强改性的重要性
➢ 它是获得具有独特功能新型高分子化合物最便宜的途径。 ➢ 它是在保证使用性能要求的前提下降低塑料制品成本最有效
聚合物共混改性原理
用途
1) 增量，降低成本。 2) 提高制品的耐热性，例如在聚丙烯中添加40％的CaCO3，其
热变形温度可提高20℃左右。 3) 改进塑料的散光性，起到遮光或消光的作用。 4) 改善塑料制品的电镀性能或印刷性能。 5) 减少制品尺寸收缩率，提高尺寸稳定性。
聚合物共混改性原理
二﹑硅酸盐
聚合物共混改性原理
填料的性质
一﹑填料的几何形态
部分矿物颗粒的几何形状与尺寸对比特征
聚合物共混改性原理
对于片状填料，表征其几何形态的重要参数是径厚比，即片状颗粒的 平均直径与厚度之比。
对于纤维状填料，往往采用长径比的概念，即纤维状颗粒的长度与平 均直径之比。
粒径是表征填料颗粒粗细程度的主要参数。一般来说填料的颗粒粒径 越小，假如它能分散均匀，则填充材料的力学性能越好，但同时颗粒 的粒径越小，要实现其均匀分散就越困难，需要更多的助剂和更好的 加工设备，而且颗粒越细所需要的加工费用越高，因此要根据使用需 要选择适当粒径的填料。
硫酸钡能吸收X射线和γ射线，可用于防护高能辐射的塑料材料。由于其 密度高，适用于要求高密度的填充塑料材料，如音响材料、鱼网网坠等， 此外由于硫酸钡粒子球形度高，填充硫酸钡的塑料的表面光泽要优于使 用同等份数的其它无机矿物填料的填充塑料。
塑料填充改性发展动向及对非金属矿材料的要求
过 １ ０万吨 ，实 际年产 量也达 到近 百万 吨 。经过 多年 使 用 滑 石 粉 。 Ｏ （ ） 多研究工 作取得可喜 的成果 ， 纳米技术及 ４许 如 纳米 材料 ，但真 正实现 工业 化 ，在塑料 工业 中得到 实 际应 用 的很少 。纳米碳 酸钙 至今 在塑料 行业 中的应 用
特 功 能的 改性母料 或功 能性专 用料 是 另一大类 塑料 填 米 尼 龙 塑 料 等 ， 在 国 内也 还 应 用 十 分有 限 。 因此 ，只 有在应 用技术 上发 生质 的变 化和 飞跃 ， 热塑性 弹性 体及 其它 必要 的助剂 ，可 以制 成轿车 保险 才 能使 非矿产 品在塑 料 中的应用 取得 更大进展 ，这是 杠专 用料 ， 目前 已大 量 用 在 各 种 品 牌 和 型 号 的汽 车 两 个行业今后相 当一段 时间共 同努力奋斗 的重要任务 。 上 。在制造 其它 汽车 与家 电的零 部件 时 ，也大 量使用
口文 ／中国 塑料工 业协会 改性 塑料专业委 员会秘 书长 刘 英俊
一
、
塑料填充改性技术与行业现状及
带来 的是 宝 贵 的 原 材 料 、经 济 效益 、滚 滚 而 来 的 财
富 ，同时也极 大地促 进 了拥 有 方解石 、大理 石等碳 酸
存 在的 问题
钙 资源 地 区乡镇 企业 的发展 ，在把 资源 优势变 为产 品 １塑料填充 改 『作 为一 门现 代科学技术 为塑料 工业 优 势 的政策鼓 舞下 ，很 多地 区 已建 设成 为塑料 用填 料 ． 生 和 非金 属矿 工 业 的发展 做 出了重 大贡 献 。 的生 产 基 地 ，如 浙 江 建 德 、广 西 桂 林 、兴 安 、 四 川 早在上个世 纪 ６ 年代 ，在 塑料 中使用非金 属矿物 宝 兴 等 地 。 ０ 制成 的粉末 就 已经开 始 了。 当时合成 树脂 的品种 和数 ９ Ｏ年代非 金属矿工业 的发展 出现 新的热点 ， 即超 量有 限，而非 金属矿 物 为原料制 成 的可用 于塑 料的粉 细化和 表面 活性化 ，同时除碳 酸钙 和滑石 粉 以外 的多 末 也仅限于轻质 （ 沉淀 ） 碳酸 钙和滑 石粉等 。 成型加 种 多样 的 非 金 属矿 被 发掘 出来 ，得 到 研 究 并 加 以利 在 工 时使用 轻质和 滑石 粉仅 限于聚 氯 乙烯 塑料 鞋底 、钙 用 ， 如 煤 系 煅 烧 高 岭 土 、 水 镁 石 、硅 灰 石 等 。 塑 瓦楞包装 箱 、塑料 板材等 少数 塑料制 品以及 以回收 ２ 塑料填充 改性产 品现 状与特 点。 ．
高岭土的成分、用途、分类
高岭土的成分、用途、分类高岭土是一种非金属矿产，是一种以高岭石族粘土矿物为主的粘土和粘土岩，因江西省景德镇高岭村而得名。
质纯的高岭土呈洁白细腻、松软土状，具有良好的可塑性和耐火性等理化性质。
其矿物成分主要由高岭石、埃洛石、水云母、伊利石、蒙脱石以及石英、长石等矿物组成。
高岭土用途十分广泛，主要用于造纸、陶瓷和耐火材料，其次用于涂料、橡胶填料、搪瓷釉料和白水泥原料，少量用于塑料、油漆、颜料、砂轮、铅笔、日用化妆品、肥皂、农药、医药、纺织、石油、化工、建材、国防等工业部门。
01高岭土基本概况1.高岭土物化性质物化性质：多无光泽，质纯时颜白细腻，如含杂质时可带有灰、黄、褐等色。
外观依成因不同可呈松散的土块状及致密状态岩块状。
密度2.54-2.60 g/cm3，熔点约1785℃，具有可塑性，湿土能塑成各种形状而不致破碎，并能长期保持不变。
2.高岭土矿床成因类型以高岭土矿床成因为基础，根据不同成矿作用所体现的成矿地质、地理条件、矿床规模、矿体形态和赋存特征、矿石物质组分等方面的差异，《高岭土矿地质勘探规范》将中国高岭土矿床划分为三种类型、六种亚类型。
①风化型：又分为风化残积亚型和风化淋积亚型;②热液蚀变型：又分为热液蚀变亚型和现代热泉蚀变亚型;③沉积型：又分为沉积和沉积-风化亚型及含煤地层中高岭石粘土岩亚型。
3.高岭土矿石工业类型根据其质地、可塑性和砂质的质量分数分为三种类型：①硬质高岭土：质硬，无可塑性，粉碎细磨后具可塑性。
②软质高岭土：质软，可塑性较强，砂质质量分数<50%;③砂质高岭土：质松软，可塑性较弱，砂质质量分数>50%。
02我国高岭土矿资源概况我国高岭土矿产资源排名世界前列，已探明267处矿产地，探明储量29.10亿吨，其中：我国非煤建造高岭土，资源储量居世界第五位，已探明储量14.68亿吨，主要集中分布在广东、陕西、福建、江西、湖南和江苏六省，占全国总储量的84.55%；含煤建造高岭土(高岭岩)储量占世界首位, 探明储量为14.42亿吨，主要分布在山西大同、怀仁、朔州、内蒙古准格尔、乌达、安徽淮北、陕西韩城等地，其中以内蒙古准格尔煤田的资源最多。
硅灰石
硅灰石及其在国民经济中的应用1介绍硅灰石是一种三斜晶系，细板状晶体，集合体呈放射状或纤维状。
颜色呈白色，有时带浅灰、浅红色调。
玻璃光泽，解理面呈珍珠光泽。
硬度4.5～5.5,密度2.75～3.10g/cm3。
完全溶于浓盐酸。
一般情况下耐酸、耐碱、耐化学腐蚀。
吸湿性小于4%。
吸油性低、电导率低、绝缘性较好。
硅灰石是一种典型的变质矿物,主要产于酸性岩与石灰岩的接触带,与符山石、石榴石共生。
还见于深变质的钙质结晶片岩、火山喷出物及某些碱性岩中。
硅灰石是一种白度、良好的介电性能和较高的耐热、耐候性能。
因硅灰石广泛地应用于陶瓷、化工、冶金、造纸、塑料、涂料等领域。
1硅灰石的化学分子式为CaSiO3，结构式为Ca3[Si3O9]，理论化学成分：C aO 48.25%、SiO2 51.75%。
自然界中纯硅灰石罕见，在其形成过程中，Ca 有时被Fe、Mn、Ti、Sr等离子部分置换而呈类质同象体，并混有少量的Al 和微量K、Na。
由于硅灰石形成时的温度、压力等条件不同，可能出现3种同质多象体：①三斜链状结构的Tc型硅灰石，通称低温三斜硅灰石(α-CaSiO3)；②单斜链状结构的ZM型副硅灰石，通称副硅灰石(α′- CaSiO3)；③三斜三元环状结构的假硅灰石，通称假硅灰石(β-CaSiO3)。
广泛用作工业矿物原料的主要是低温三斜硅灰石。
低温三斜硅灰石为三斜晶系，大多呈针状、纤维状或片状，常簇集呈扇形、辐射形集合体，有的呈细小的颗粒状。
白色微带灰、红色，玻璃光泽,解理面呈珍珠光泽，解理平行中等，两组解理面交角为74°。
密度2.78～2.91 g/c m3，硬度4.5～5，熔点1540℃。
热膨胀系数低，在25～800℃时热膨胀系数为6.5×10-6 mm/(mm·℃)；在1125℃左右时可转化为假硅灰石，这时热膨胀系数增加，并由于释放出Fe、Sr等杂质，因此颜色由白色变为奶油色、红色或褐色。
高岭土的应用讲座(工程塑料、电线电缆、石油催化等)
2.2.7.1美国EXXON公司电缆料的配方表
美国EXXON公司电缆料的配方表
原辅材料 PVC(K=70) DINP电线级① 改性硅酸硫酸单铅 HSt 煅烧高岭土 CaCO3 颜料 DIDP电线级② 邻苯二甲酸二 （十三垸）酯(含0.5%的収酚A抗氧剂） 环氧大豆油
PH
325筛 余物 %
水分 % 0.5 0.5
活性 % 42.09 44.3
备注
5-7 4.7
0.03 0.03
BASF
Polestar450
Imerys
P-88
84-86
0.9
60-75
5-7
0.01
0.5
40.97
Huber
2.2.4
我公司产品与国际同类产品的主要物理性能指标对比
2.2.3
电线电缆中添加高岭土后的产品性能标准
1）、PVC电线、电缆标准
项目 20℃体积电阻 70℃体积电 阻 Ω· m 介电强度 拉伸强度 断裂伸长率 冲击脆化温 度 -15℃ 200℃热稳定时 间 min
单位
Ω· m
MV/m
MPa
%
标准
≥1.0×1012
2.2
煅烧高岭土在电线、电缆中的应用
-----PVC电线、电缆、橡胶电缆
2.2.1、煅烧高岭土在电线电缆中的作用
1）、 PVC电线电缆中的作用 提高PVC电缆料的绝缘性，有一定的增强作用。1）因其为多孔微片状结构，可 以大大提高电缆护套的绝缘性能，并减少电能的损失。2）可使挤出更加平滑， 并提高电缆的柔韧性，抗拉强度，抗冲强度和抗撕裂强度；3）因其特殊的片 状结构和极高的疏水性，可减少自由离子进入电缆护套，有效地阻止电缆的树 状降解，提高电缆护套的耐老化性能；4）减低电缆护套的吸湿性，具有长期 的介电稳定性能；5)具有良好的阻燃性。 2）、EPDM（三元乙丙胶）电线电缆的作用
云母粉详细介绍
云母粉云母粉是一种非金属矿物，含有多种成分，其中主要有SiO2，含量一般在49%左右，Al2O3含量在30%左右。
海扬云母粉具有良好的弹性、韧性。
绝缘性、耐高温、耐酸碱、耐腐蚀、附着力强等特性，是一种优良的添加剂。
它广泛地应用于电器、电焊条、橡胶、塑料、造纸、油漆、涂料、颜料、陶瓷、化妆品、新型建材等行业，用途极其广泛。
随着科学技术的不断发展，人们开辟出新的应用领域。
一、概述海扬云母粉是一种非金属矿物，含有多种成分，其中主要有SiO2，含量一般在49%左右，Al2O3含量在30%左右。
云母粉具有良好的弹性、韧性。
绝缘性、耐高温、耐酸碱、耐腐蚀、附着力强等特性，是一种优良的添加剂。
它广泛地应用于电器、电焊条、橡胶、塑料、造纸、油漆、涂料、颜料、陶瓷、化妆品、新型建材等行业，用途极其广泛。
随着科学技术的不断发展，人们开辟出新的应用领域。
二、云母的形成云母是分布很广的选盐矿物之一，在三大岩类中均有产出。
泥质岩石在低级区域变质过程中可以形成绢云母，变质程度稍高时，成为白云母。
酸性岩浆结晶晚期以及伟晶作用阶段，均有大量白云母生成。
由高温至中低温的蚀变作用过程中，也能生成。
所谓云英岩化是高温蚀变作用之一，能形成大量白云母。
所谓绢云母化作用是中低温蚀变作用之一，能形成大量绢云母。
白云母风化破碎成极细的鳞片，既可以成为碎屑沉积物中的碎屑，也可以是泥质岩的矿物成分之一。
二、云母粉结构云母粉是一种层状结构的硅酸盐，结构由两层硅氧四面体夹着一层铝氧八面体构成的复式硅氧层。
解理完全，可劈成极薄的片状，片厚可达1um以下（理论上可削成0.001um）,径厚比大；云母粉晶体化学式为：K0.5-1(Al,Fe,Mg)2(SiAl)4O10(OH)2▪nH2O,一般化学成分：SiO2:43.13-49.04%,Al2O3:27.93-37.44%,K2O+Na2O:9-11%，H2O:4.13-6.12%。
三、云母粉物化特征云母粉属于单斜晶体，晶体为鳞片状，具丝绢光泽（白云母呈玻璃光泽），纯块呈灰色、紫玫瑰色、白色等，径厚比>80，比重2.6-2.7，硬度2-3，富弹性，可弯曲，抗磨性和耐磨性好；耐热绝缘，难溶于酸碱溶液，化学性质稳定。
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矿物填料在塑料中的应用特性 1、 概述 塑料工业已成为当今世界上的新兴材料工业。与其他材料相比，塑料具有质量轻、耐腐蚀、比强度高、电性能优异、容易加工成各种外观美丽、色彩鲜艳的制品等特点。 我国塑料制品的产品结构按其用途来分主要有五大类：家用、包装、建筑、工业配套和日用等。目前塑料的应用领域正在逐步扩大，已涉及国民经济的各方面，如以塑料代替木材、钢材、铝材、铜材、陶瓷、玻璃、皮革、纸张、橡胶、石器等。我国经济的发展，特别是家电、汽车、计算机、通讯等众多领域大量使用塑料，为塑料工业发展开创了一个新的天地。塑料不有些独特优点是其他材料所不能代替的，例如塑料农用大棚膜、地膜、人造卫星、宇宙飞船、火箭等的大部分材料。此外，塑料还能制成许多功能性塑料产品，如导电塑料、压电塑料、屏蔽塑料、磁性塑料、生物塑料、光学塑料、纳米塑料、液晶塑料。这些塑料制品作为新型的功能材料，在高新技术领域得到了广泛应用。 多年来塑料制品的生产在世界各地都以惊人的高速度发展，目前全世界塑料制品每年产量已超过1.3亿吨，美国占第一位，我国塑料制品的年产量自1996年起已超过1500万吨，居世界第二位。我国的塑料工业不论从国民经济持续快速增长的需要来说，还是从大力满足社会和人民生活需求来说，都有着巨大的发展潜力和广阔的潜在市场需求。同时，随着国民经济的发展，高新技术、高新产品的不断涌现，对塑料的质量和量提出了更高的要求。 现代社会对塑料提出了广泛而又多功能的要求，如要求性能好且价格低廉；即耐高温又易加工成型；既具有较好的刚性又具有较好的抗冲击性能等。单一的聚合物很难同时满足多样化、高品质的要求，这就要求必须对塑料改性，在塑料加工行业中应用最多的是填充改性与共混改性。 在塑料改性中使用矿物填料作为填充剂和改性剂，不仅可以显著降低塑料制品的原料成本，而且可以有效地改善塑料的性能。随着新型改性填料、复合填料的出现，填料已被认为是一种功能性添加剂。填料是塑料的重要添加剂之一，按添加量15%计算，塑料工业现在每年耗用的矿物填料数量至少在250万吨以上。 塑料的主体是合成树脂，它决定塑料的基本性质。不同类型的塑料，基体用量各异，如热固性塑料，合成树脂的约占总质量的35%～55%，而热塑性塑料在40%～100%之间。填料的充填量应根据塑料种类、性能、塑料制品的使用目的和性能要求以及填料的特性，适当选用填料的种类、用量、添加方式。 表1-1 常用塑料矿物填料的用量及主要功能 矿物 主要树脂 制品举例及添加量 主要功能
碳酸钙 ABS,氟塑料，PP，PS，PVC，PU，环氧树脂，TPES 韧性PVC 17%～38%,PP 30%～40%,PVC塑料溶胶制品7%～50%，其他PVC管30%，PVC地板44%～80% 最常用的填料，增加抗压系数，改善表面光滑度，控制黏滞度
高岭土 尼龙，PU,PVC,TPES,聚烯烃类树脂 汽车尼龙配件如前灯、轮罩等20%～40% 最广泛用于电线和电缆、SMC,BMC,以及乙烯基地板中；降低成本，改善光洁度
云母 ABS,氟塑料，尼龙、PC,TPES,PP,热固性塑料，聚烯烃类树脂 聚烯烃结构泡沫塑料10%～25%；酚醛塑料60%，环氧树脂50% 薄片增加强度，增强绝性、耐热性及力学性能
滑石 尼龙，聚烯烃类树脂，PVC,酚醛塑料、PU，PS，PP等
PP 15%～40%，HDPE 20%～30%,PS 30%～40% 增加抗压、拉伸强
度，抗蠕变
硅灰石 尼龙，PC,TPES,PS,热固性塑料，聚烯烃类树脂
尼龙50%，LDPE40%，PP 23%～28%，PS 30% 增加强度，降低吸水率，提高热和尺寸稳
定性，改善介电指标和电绝缘性
铝矾土 ABS,TPES,LDPE,PVC,环氧树脂，酚醛塑料，PU
PE浴缸60%，PVC电线和电缆，9%～50% 增加拉伸强度，抗
热，阻燃
长石和霞石正长岩 丙烯酸类树脂，纤维素，PP,PS,PVC,PEC,环氧树脂 刚性PVC薄膜23%，柔软PVC板材33%
特殊填料，易于浸湿和分散，增加透明度和半透明度，增强抗风化和化学侵蚀能力
重晶石 PEU,PU 增加密度和摩擦系数，增强耐化学侵蚀性
多孔粉石英 ABS,PS,PVC,TPES,PU环氧树脂 环氧树脂50% 黏稠溶液体系作为角变剂、平缓剂，防止PVC粘膜
注：多孔粉石英属于一种火山灰沉积岩。该产品自然粒径细（0.5μm左右），颗粒分布均匀，比表面积大（8.3m2/g），外形结构近似球型无棱角状。以电子显微镜图象看，其表面全是纳米级的介孔，平均孔径约为8.8nm（纳米）。 多孔粉石英的特点：多孔结构、自然粒径细、比重轻和表面近似球状。这使得在高分子复合材料中有较好的流动性、分散性且不易沉淀。决定了在塑料行业中有极其广泛的用途。 多孔粉石英属于二氧化硅体系一种，使用的安全性被认可，已广泛用于塑料制品行业，廉价的多孔粉石英还可以降低成本。 2、 塑料中填料的功能和要求 矿物填料不仅能降低塑料原材料成本，而且可以利用不同种类填料所具有的独特的物理、化学、几何特性来改变塑料的某些性能或赋予塑料以新的功能。 矿物填料在塑料中的主要作用如下。 ①降低成本，增大容量 塑料材料或制品的总成本中，原材料的费用占总成本的70%以上，因此在不影响或有利于塑料材料或制品的具体使用性能前提下，尽可能寻求廉价的原辅材料，降低原材料的费用，会给企业带来更大的经济效益。例如，塑料打包带，如果使用纯聚丙烯，不仅功能大大过剩，而且相互咬合的摩擦力不够。采用碳酸钙充填改性（可充填总质量的50%以上），不仅可使聚丙烯打包带原材料费用下降将近一半，而且可以达到使用强度要求，因其表面纹路清晰，打包后相互之间不会滑动，更用利于使用。 ②增强、补强作用 矿物填料的活性表面可与若干大分子链相结合，与基体形成交联结构，矿物效联点可传递，分散应力起加固作用，而且会提高塑料产品的硬度、强度。 增强改性往往是用玻璃纤维、碳纤维、金属纤维以及去云母、硅灰石等具有大长径比（纤维状）或径厚比的填料。塑料中加入这些填料后对塑料材料的力学性能和耐热性能有显著增强。 ③调整塑料中的流变性（如可塑度、黏性、防止收缩、改进表面性能等）。 ④改变塑料的化学性能 如改变界面反应性、化学活性、耐水性、耐候性、防火阻燃性、耐油性、渗透性等。 ⑤使塑料制品获得本身原来所没有的特殊性能，如导电性、导热性、压电性、制振性、隔声性以及对电磁波的吸收和对放射性的防护等。这些填加的填料一般称其为功能填料。 3、 塑料填料的特性 矿物填料特性对塑料产品的影响是多方面的。主要特性是矿物颗粒形态、粒径、比表面积、硬度、密度、化学组成以及光、电、磁等性质，它们对塑料性能及工艺性质均有影响，是在填料使用和加工中必须考虑的重要因素。 （1）颗粒形态 填料的几何形态在充填塑料中起重要作用。填料颗粒形态对填料的补强和加工影响 很大，不同颗粒形态填料充填的塑料制品，其机械强度由大到小一般为：纤维状、针状、片状、柱状、块状、立方状、圆球形。对于纤维状填料颗粒的长度与平均直径之比（长径比）表示，一般长径比应大于10.对于片状填料（如滑石粉、石墨、云母、高岭土等）通常采用颗粒的平均直径与厚度之比（径厚比）表示，一般径厚比应大于4. （2）粒径 一般来说填料的颗粒粒径越小，充填材料的力学性能越好。近年来，塑料填料中的超细填料大有代替普通填料的趋势。但同时颗粒粒径越小，所需的加工费用越高，实现其均匀分散就越困难，而且需要更多的助剂。因而填料颗粒粒径的大小，需根据使用性能性况加以选择。 （3）表面性能 填料的表面性能包括比表面积、表面能、表面形态、晶体结构、表面官能团等。这些性质对填料活性、分散及其与有机树脂结合表面改性等有着很大影响。 填料的比表面积是填料表面物性中最重要的因素之一，比表面积大小对填料与树脂之间的亲和性、填料表面活性处理的难易与成本都有直接关系。 填料颗粒表面自由能大小关系到填料在基体树脂中分散的难易程度。当比表面自由能大小关系到填料在基体树脂中分散的难易程度。当比表面积一定时，表面自由能越大，颗粒之间越容易产生凝聚，越不易分散。在填料表面处理时，降低其表面自由能是主要目标之一。几种常见矿物填料的表面（×10-3J/m2）为：云母2400～25000，多孔粉石英1500～2000，钛白粉650，高岭土500～600，碳酸钙65～70，滑石60～70。 填料的表面官能团，如黏土矿物硅氧四面体及铝氧八面体表面，它们对活性、与树脂结合强度及表面改性的难易有重要影响。 （4）硬度 硬度高的填料可以提高塑料制品的耐磨性，但对塑料加工设备的磨损有重要影响。人们不希望使用塑料带来的效益被加工设备的磨损抵消。便如重质碳酸钙的维氏硬度约为140，石英的维氏硬度在1000以上，石英对塑料加工设备的磨损要比重质碳酸钙要大。但石英作为PVC塑料地板块的填料时，能大大提高塑料制品的耐磨性和耐刻划性，尽管售价比填充碳酸钙的制品高1/3，仍受到人们的欢迎。 （5）吸油性 填料充填时因各种填料的吸油值不同，对体系的影响十分明显。在塑料加工时很多场合是填料与增塑剂并用。如果增塑剂为填料所吸附，会大大降低对树脂的增塑效果。如重质碳酸钙其吸油值约为30～40g DOP/100g,轻质碳酸钙的吸油值是重钙的4～5倍，使用重钙代替轻钙作为人造革的填料时，可以减少增塑剂的用量。 （6）化学组成