无机非金属矿物填料的研究及应用
[摘要]塑料是当今社会重要的生产、生活用品。
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，其市场需求和可开拓的应用领域依然非常广阔。
毕业论文网 [关键词]无机；非金属；矿物填料；应用 一、无机非金属矿物填料现状 塑料制品是当今人们生活当中最为常用的物品之一。
据统计，当前塑料制品的世界年产品超过了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。
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。
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。
例如矿物粉碎后颗粒较大，称为“重钙”，而通过化学反应得到的则称为“轻钙”。
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。
4.电性能。
但是有两种特殊情况，其一是无机非金属矿物填料填充之后，其表面或缝隙中溢入水分子导致其电性能发生变化，其二是在粉碎和研磨从而制作要求非常高的细微填料时，往往会导致无机非金属矿物填料带上静电，导致其相互吸引在一起。
（二）化学性质 1.化学成份。
无机非金属矿物填料的化学成份，会对树脂基体的耐腐蚀性、热稳定性和树脂结构形成影响。
一般情况下，需要区分树脂基体所组成的塑料，是耐酸材料还是耐碱材料，从而搭配对应的无机非金属矿物填料。
避免无机非金属矿物填料的离子与塑料的离子之间产生化学反应，导致塑料的化学结构改变。
在耐高温塑料当中，不宜使用含三水铝石之类的无机非金属矿物填料。
2.热化学效应。
塑料作为高分子聚合物，一般情况下都具有良好的可燃性，这有可能会影响到塑料的正常使用。
无机非金属矿物填料的加入，减少了可燃分子在高分子聚合物当中的密度，从而降低了塑料的可燃性。
其降低可燃性的实际效果，可以根据生产过程当中的实际需要，通过控制无机非金属矿物填料填充的比例来确定。
三、无机非金属矿物填料的应用效益 1.用于改善塑料机械性能。
用于制造塑料的高分子树脂无论是在材料硬度，还是材料模量方面，都有很大的改善空间。
加入无机非金属矿物填料，可以通过无机非金属矿物填料的活性表面，吸附到高分子树脂的高分子链上，从而提改变高分子树脂的理化性质，提升高分子树脂及其制成品的强度、硬度和模量。
而从另一个角度来说，高分子树脂原料不同的表面性质、形貌和粒子大小等，与不同的无机非金属矿物填料结合的程度是不同的，所以在选择无机非金属矿物填料的种类、配比和密度时，需要结合高分子树脂材料的性质来定，以及达到最优化的机械性能。
这时会出现两种情况：如果加入高含量、低质量的无机非金属矿物填料，就会降低塑料的可加工性；而相反，如果加入适量的、高质量的无机非金属矿物填料，就会提升塑料的加工性能。
所以尽管加入无机非金属矿物填料会降低塑料的生产成本，但如果加入的含量和质量不能够达到要求，则会相应地加大加工难度，增加生产成本，导致适得其反。
企业在加工过程当中，需要进行科学的计算和控制。
塑料具有较强可塑性，正面看易于加工，而从面来说，却又有稳定性较差的缺点。
加入无机非金属矿物填料，可以有效地提高塑料制品的热稳定性、耐溶剂性、电稳定性、耐光热老化性，以及物理性质方面的耐磨损性等。
随着工业的发展和人们生活的进步，塑料制品的稳定性有了更高的要求。
例如变频调速电机，就要求其使用的装置具有非常高的绝缘性。
在生产过程当中，必须加入足量的高质量的无机非金属矿物填料，才能满足其长期绝缘工作的需求。
塑料一般具有良好的可燃性。
而当代工业和生活对用品的防火性能提出了非常高的要求。
而使用反应型阻燃剂、有机添加型阻燃剂等，成本又非常高。
使用无机非金属矿物填料，提升塑料的阻燃性，不仅具有良好的热稳定性，而且不会在阻燃过程当中产生析出物，无毒无害，其阻燃效果具有持久性，是当前应用最广的塑料阻燃手段。
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