影響填料在橡塑中應(yīng)用效果的五個(gè)因素
2023-01-27
1、吸油值
吸油值也稱樹(shù)脂吸附量，表示填充劑對(duì)樹(shù)脂吸收量的一種指數(shù)。在實(shí)際應(yīng)用中，大多數(shù)填料用吸油值這個(gè)指標(biāo)來(lái)大致預(yù)測(cè)填料對(duì)樹(shù)脂的需求量。顆粒相同的填料，帶空隙的比不帶空隙的填料顆粒吸油值要髙，所以油吸附量小的填料在樹(shù)脂中的用量就可增加。
吸油值對(duì)選擇填料具有一定的指導(dǎo)意義，它直接影響到模塑料的成本和加工性能。填料吸油值大，有可能會(huì)"吃掉"幾倍甚至幾十倍于自身價(jià)格的樹(shù)脂，這無(wú)形中提髙了物料的成本。吸油值上升，樹(shù)脂的黏度隨即上升，這會(huì)嚴(yán)重影響其對(duì)纖維的浸漬，甚至?xí)淖兡Ｋ芰系牧髯冃阅?，使其成型工藝性能變差。所以，為提高填料在模塑料中的含量。所選擇的填料以較低的吸油值為好。
為了降低填料對(duì)樹(shù)脂的吸濕性，提高填料的使用量，應(yīng)該對(duì)填料進(jìn)行表面處理。
2、顆粒度大小和分布
顆粒是填料的基本單元。填料的顆粒度一般用其通過(guò)某號(hào)篩網(wǎng)所給定的百分?jǐn)?shù)來(lái)分級(jí)。如99. 8%的顆粒通過(guò)127.95網(wǎng)孔數(shù) (325目)的網(wǎng)篩，此填料的細(xì)度稱為325目。與網(wǎng)篩目相對(duì)應(yīng)的也有用微米表示填料細(xì)度的，如果構(gòu)成網(wǎng)篩金屬細(xì)絲間距離為44um，那么通網(wǎng)篩的填料也可稱為直徑為44um的填料。直徑比44um大的粒子不能在網(wǎng)篩中通過(guò)，但比44um小的粒子卻能通過(guò)網(wǎng)篩并混在一起，因此，實(shí)際上所使用的填料的粒徑大小是不等的。
對(duì)于填料顆粒度的要求有兩項(xiàng)：一是平均顆粒度；二是顆粒度分布。—般平均顆粒度以5um左右為好，最大顆粒度不宜超20um，顆粒表面應(yīng)光滑。超過(guò)20um的顆粒會(huì)給制品性能造成不良影響。填料的顆粒大小與吸油值有一定的關(guān)系。顆粒較大、平均顆粒為8um填料的總表面積較小，吸油值亦較低，易被樹(shù)脂所浸潤(rùn)，可以有很高的加入量，如碳酸鈣、二氧化硅和粗的滑石粉等。
較細(xì)的填料、平均顆粒為5um或更小的填料有高表面積和吸油值，會(huì)增加給定填料量的樹(shù)脂系統(tǒng)的黏度，加入量必然少，如高嶺土、細(xì)滑石粉、沉淀碳酸鈣等。顆粒的粒徑分布對(duì)填料應(yīng)用也有重要的影響。如果填料顆粒尺寸分布較寬，那么較小顆?？梢郧度酥械却笮☆w粒中，而中等大小顆粒又能同樣地嵌入較大顆粒中，從而使填料可以排列得比較緊密，這樣只要最小量的樹(shù)脂便可填滿顆粒間的空隙。在顆粒間充以適量的樹(shù)脂（不要太多，以免顆粒分開(kāi)），在經(jīng)濟(jì)上是最劃箅的，同時(shí)還可獲得最佳的力學(xué)性能。
3、填充量
許多填料是很便宜的原料，它可以大幅度降低模塑料及其制品的成本，因此人們常希望盡可能向模塑料中多加填料，使填料的填充率高些。但填料的不同類型、顆粒度及其分散性等都將影響樹(shù)脂混合料的流動(dòng)性，因而影響到各種填料的加入。實(shí)際上，填充率與吸油值有著直接的關(guān)系，在黏度一定的條件下，值愈小，填充率就愈髙。當(dāng)然，實(shí)際的填充率是有限度的，要達(dá)到最大的填充率是不可能的。
在考慮填充率時(shí)，應(yīng)根據(jù)樹(shù)脂混合料的黏度和填料的吸油值來(lái)決定其用量。對(duì)于吸油值高的填料，可以對(duì)其表面進(jìn)行化學(xué)處理。填料經(jīng)處理后能顯著降低吸油值，增加加入量。雖然填料經(jīng)表面處理后增加了成本，但由于充填量的上升而使成本降低更多，所以最終還是可以節(jié)省成本。
4、觸變性
觸變是一種物理現(xiàn)象，即當(dāng)物料受到應(yīng)力作用時(shí)，其黏度顯著下降，而當(dāng)作用停止時(shí)，物料又恢復(fù)到原來(lái)的黏度。觸變性敏感的物料，在模塑壓力的作用下會(huì)造成物料黏度過(guò)低，物料流失大，甚至使樹(shù)脂與增強(qiáng)材料分離。在填料含量髙時(shí)，應(yīng)產(chǎn)生中等程度的觸變性。
5、填料的搭配
在使用過(guò)程中還可以將兩種或多種填料相混合，取長(zhǎng)補(bǔ)短，以獲得比較理想的效果。這種搭配可以是不同品種填料的搭配，也可以是以不同品種、細(xì)度上的搭配或者不同吸油值的搭配等。比如將低吸油值和高流動(dòng)性的填料進(jìn)行搭配，就可以使整個(gè)系統(tǒng)既有較高的填料含量，又具有良好的流動(dòng)性。
填料的種類、顆粒度大小和用量對(duì)制品的收縮率都有較大的影響。在一般情況下，填料用量多，收縮率低。改變填料的種類和用量可以調(diào)節(jié)模塑料的黏度，控制物料的成型工藝，從而獲得滿意的模壓制品。綜合各種因素，應(yīng)選擇相對(duì)密度小、吸油值低、顆粒尺寸分布較寬(1-20um)、平均顆粒尺寸大約為5um、水分含量低、無(wú)研磨作用（否則在加工過(guò)程中會(huì)磨損模具）、成本低的填料。
（文章來(lái)源橡膠技術(shù)李秀權(quán)工作室）
