填料
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铝酸酯偶联剂是我国独自开发的偶联剂 新品种，结构类似于钛酸酯偶联剂。 铝酸酯偶联剂是优良的填料表面处理剂， 经处理后的轻质碳酸钙，其吸油量和吸水性 降低，在塑料中的分散性大提高。 目前，铝酸酯偶联剂主要用于碳酸钙的表 面处理，制得的活性碳酸钙已广泛用于 PVC、 PE、PP等塑料制品中。
B:表面处理剂
a高级脂肪酸及其盐 作用： ①可改善无机填料与聚合物基体的亲合
性，提高其在聚合物基体中的分散度。
②具有润滑作用还可使复合体系的内摩
擦减小，改善复合体系的流动性能。 代 表 品 种 有 ： HSt、NaSt、CaSt、ZnSt，
AlSt等。
b有机低聚物
代表品种是聚烯烃低聚物如无规 PP 和
PE蜡。
R
：
Si
+
HO HO HO
b钛酸酯偶联剂
钛酸酯偶联剂具有独特的结构，对于热
塑性塑料与干燥填料具有良好的偶联效果。
尤其对聚烯烃等热塑性塑料具有较好效果。
根据分子结构与填料表面的偶联机理不同， 此类偶联剂有多种类型。 单烷氧基型：例如异丙基三异硬脂酰基钛酸酯 （TTS），其偶联机理为：
OH + CH3 CH CH3 O Ti [ O C O (CH 2)14 CH CH3 CH3]3
( TTS )
O
Ti [ O
C O
(CH 2)14 CH CH3
CH3]3
单烷氧基焦磷酸酯基型：这种偶联剂
适用于含湿量较高的填料体系，如陶土、
滑石粉等。如（TTOPP-38S） 。 螯合型：这种偶联剂适用于高湿填料和
含水聚合物体系。如湿法二氧化硅、陶
土、滑石粉、硅酸铝、水处理玻璃纤维、
炭黑等。
c铝酸酯偶联剂
：
稳定性以及制品的表面光泽和手感。
粒径太小分散困难，若加工设备分散能
力不够则会影响产品质量。
实际生产中选用什么粒径的填充剂，应据
塑料的种类、加工设备分散能力不同而定，
不能一概而论。
C:颗粒的表面积
填料的许多效能与其表面积有关。通常填
充剂的表面积增大有利于与表面活性剂、分散
Байду номын сангаас
剂、表面改性剂以及极性聚合物的吸附或与填
料表面发生化学反应。因而颗粒有越来越越来
越小的发展趋势。
4、填充剂对设备磨损 填充剂会加速对设备磨损，同时使熔体粘度 升高，所以这时要在配方中适当地增加稳定剂 和润滑剂的用量。
②常用填充剂
A:无机填充剂
大多数情况下，无机填充剂是没有增强
作用的矿物性填料。这些填充剂的加入，往
往会在一定程度上使复合材料的力学强度降
玻璃钢增强材料。
为了适应不同性能和不同用途玻璃钢制品
的要求，玻璃纤维增强材料的形式多种多样， 广泛使用的有无捻粗纱及其织物、玻璃布、 连续玻纤纱、短切纤维、增强毡片等。 B:碳纤维 碳纤维（CF）是由碳元素构成的一 类纤维材料，其制造方法最常用的是有机纤 维高温碳化法。
在塑料工业中，碳纤维可作为热塑性树脂和
B:传能作用 由于增强材料与聚合物材料之间 的桥联结合，若聚合物材料中某一分子链受 到应力时，应力可通过这些桥联点向外传递 扩散，从而避免材料受到破坏。 C:补强作用 在较大的应力作用下，如果发生 了某一分子链的断裂，与增强材料紧密结合
的其它链可起加固作用而不致迅速危及全体。
D:增黏作用 聚合物中加入增强材料后，使体
(4)填料的表面处理 ①偶联剂与表面处理剂 A: 偶联剂
偶联剂是一类在填充和增强塑料中能提高
树脂和填料界面结合力的化学物质。
它们分子中具有两性结构，一部分基团可
与无机物表面的化学基团反应，形成牢固的化 可与聚合物分子反应或进行物理缠绕，从而把
学键合；另一部分基团则具有亲有机物的性质， 两种性质大不相同的材料牢固地结合起来。
表面处理剂是为了提高粘接能力，改善成 型加工性能而用作处理塑料、填料、颜料或 粘接载体等表面的物质。主要是脂肪酸及其 盐类、磺酸盐及其酯类、有机低聚物、有机 胺及硅油类、不饱和脂肪酸等等。 从本质和作用上看，表面处理剂和偶联 剂并无太大区别，一些填料表面处理剂也起 到了类似偶联剂的作用，但经偶联剂表面处 理过的填料，具有更高的活性。
e滑石粉（3MgO· 4SiO2· H2O）
主要成分为水合硅酸镁，由天然滑石
粉碎精选而得。化学性质不活泼，粉体极
软，有滑腻感。作为塑料用填料可提高制
品的刚性，改善尺寸稳定性，防止高温蠕
变。与其它填充剂相比具有润滑性，可减
少对成型设备和模具的磨损。
f云母粉 是由天然云母粉碎而得，其组成非常 复杂，是铝、钾、钠、镁、铁等金属的硅 酸盐化合物。 塑料中常用的云母粉有白云母和金云 母两种，尤以白云母应用最多。作为塑料
产生消光作用；此外，白炭黑在 UP、PVC 增
塑糊、EP等聚合物溶液中有增黏作用。
d;陶土（AI2O3· SiO2· nH2O） 又名高岭土、白土、粘土、瓷土，主要 化学组成是水合硅酸铝，是由岩石中的火成 岩、水成岩等母岩经自然风化分解而成。用 于塑料的陶土多数是在450～600℃经煅烧除 去水分的品种，又称煅烧陶土。主要用于电 线电缆。
按化学成分可把玻璃纤维可分为： 无碱玻璃纤维：含碱量低于0.5%或0.7%，电 绝缘性、强度和化学稳定性优良，是玻璃钢
最重要的增强材料。
低碱玻璃纤维：含碱量小于2%，电性能、强
度和化学稳定性略逊于无碱玻璃纤维。
中碱玻璃纤维：含碱量在 12% 左右，因其含
碱量高，电绝缘性能差，但化学稳定性和强
度尚好，可作为对电性能和强度要求不高的
成。粒子形状不规则，相对密度为 2.71，折光
率为1.65，吸油量为5%～25%。
轻质碳酸钙： 是用化学方法制成，多呈纺锤形棒状或针 状，粒径范围 1.0～1.6µm，相对密度 2.65，折
：
光率为1.65，吸油量为20%～65%。 石灰石煅烧 —— 石灰 —— 熟石灰消化 ——
石灰乳碳化——固液分离——干燥——包装
活性碳酸钙： 是一种白色细腻状软质粉末，颗粒表面吸 附一层脂肪酸皂，使其具有胶体活化性能，
其生产工艺路线与其它碳酸钙基本相同，只
是增加了一道表面处理工序。这种碳酸钙用
作塑料填料时可使制品具有一定的强度与光
滑的外观。
b:炭黑 炭黑是在控制条件下不完全燃烧烃类化合 物而生成的物质，其品种较多，一般按制法 来分，有槽法炭黑、炉法炭黑和热裂法炭黑 等。 炭黑具有紫外线屏蔽作用，耐老化性能 越好，可降低制品的表面电阻率。
热固性树脂的增强材料，如用于 EP、PF、 UP、PA、PC、ABS、PS、PE、PP 等。用量 一般为10%～40%。 碳纤维增强塑料的主要优点是质轻、强度 及刚性高、耐疲劳、耐蠕变、耐摩擦、热膨 胀性小、尺寸精度和稳定性高、耐腐蚀性及 耐热性好，并具有抗静电和导电特性。但也 存在价格高、冲击强度不及玻璃纤维增强塑 料及具有电腐蚀等缺点。
a;硅烷偶联剂 硅烷偶联剂是目前品种最多、用量最大的 偶联剂，主要用于处理玻璃纤维。 其通式为RSiZ3。式中R为有机基团，例 如乙烯基、环氧基、甲基丙烯酸酯基、硫醇 基等；Z是能够水解的烷氧基，例如甲氧基、 乙氧基及氯等。
R
Si
OR' OR' OR' OH OH OH
H2O
R
Si
OH OH OH R Si O O O
合成 材料
一般说来，有机填充剂大多难以承受较高
的成型加工温度，在成型加工过程中，首先 是水分的蒸发，然后是油、蜡及其它成分的 变化。所以，有机填充剂的作用仅限于成型 加工温度比较低的塑料，如PE、PP、PVC、 PS等塑料。
C:纳米填料
所谓纳米填料是指粒子尺寸在1～100nm之
间的粉状或层状填料，常用品种有Al2O3、
Fe2O3、ZnO、TiO2、ZrO、SiO2、蒙脱土
（即高岭土、粘土）等。
用纳米填料填充的树脂，通常称为“纳米
填料填充塑料”，可简称为“纳米塑料”。
纳米塑料显示出了一系列优异性能：强度
高，耐热性好，密度低，并赋予制品良好的透
：
明性和较高的光泽度。某些纳米填料还赋予塑
料阻燃、自熄性及抗菌性。对于一些高黏度塑
低，其主要作用是降低成本，是填充剂的主
体。这类填充剂品种繁多，用途广泛，也有
少数此类填充剂在适当用量范围内具有一定 的增强作用。
a:碳酸钙（CaCO3） 是目前塑料工业中应用最为广泛的无机粉 状填充剂，一般可分为三类：重质碳酸钙、轻 质碳酸钙和活性碳酸钙（也称为胶质碳酸钙、 改性碳酸钙、表面处理碳酸钙、白艳华，简称 活钙） 重质碳酸钙：由石灰石（主要成分是方解石） 经选矿、粉碎或湿法研磨、分级与表面处理而
PE蜡即低相对分子质量PE，平均相对分
子质量为 1500 ～ 5000 ，白色粉末，经部分氧
化后即得氧化 PE蜡，其分子链上带有一定量
的羧基和羟基。
聚烯烃低聚物有较高的粘附性能，可以
作为填料用炭黑，可以使用较大粒径的炉
法炭黑，一般为25～75µm；作为着色剂作用，
一般可选用色素炭黑。炭黑在聚合物（尤其
是橡胶）中兼有增强作用，因此在一定意义
上也可以说炭黑是一种增强材料。
c;白炭黑（SiO2· nH2O） 白炭黑即二氧化硅、微粒硅胶或胶体二氧 化硅等。这也是塑料工业中广泛使用的增强性 填料，其增强效果仅次于炭黑，并且成型加工 性良好，尤其适用于白色或浅色制品。 用白炭黑制成涂料，涂于人造革表面，可
3.填料
及其表面处理技术
学习目的： 1、理解和掌握填料、填充剂和增 强材料的概念; 2 、掌握填充剂与增强材料主要品 PVC具有什么特性 ？ 种的性能; 3 、熟悉偶联剂和填料表面处理的 相关知识。
3.填料 及其表面处理技术
（1）填料定义 （2） 填充剂 ①填充剂的性质对树脂性能的影响 ②常用填充剂 (3) 增强材料 ①增强材料的作用机理 ②常用增强材料
填充剂经表面处理后不但容易与树脂混合
提高了加工性能，而且具有某种程度的改性作
用。
（3）增强材料 增强材料：是指加入到塑料中能使塑料制品 的力学性能显著提高的填料， 也 作用： 称为增强剂。 一般为纤维状物质或其织物，在
树脂中配以适量的增强材料能使塑料的力学 强度，如冲击强度、弹性模量、刚性等成倍 提高；同时可使制品的尺寸稳定性提高，收
系的黏度增大，从而增大了内摩擦。当材料 受到外力作用时，这种内摩擦吸收更多的能 量，从而增大抗撕裂、耐磨损性能。 F:增强材料的性质 纤维长度及形式 绳 、布 、带 、无捻粗纱 、短切纤维
②常用增强材料
A:无机纤维 玻璃纤维 玻璃纤维（GF）简称玻纤，是由熔 融的玻璃经快速拉伸后经冷却所形成的纤维 状物质。由于玻璃纤维具有密度小、强度高、 耐热性好、化学稳定性及电气绝缘性优良等 特点，已成为最基本的、应用最广泛的增强 材料。
缩率降低，热变形减少。
从未来的发展趋势看，随着增强材料的
廉价化和填充剂的增强化，二者之间的界限
将会变得越来越模糊。
（2） 填充剂
①填充剂的性质对树脂性能的影响 A:颗粒的形状
薄片状、纤维状填充剂使加工性能变差， 但力学性能优良； 无定形粉状、球状则加工性能优良，力学 性能比薄片状和纤维状差。
B:颗粒的大小 填充剂颗粒一般以 0.1 ～10 µm粒径为好。 细小的填充剂有利于制品的力学性能、尺寸
料纳米填料还具有良好的加工改性功能，如用 为用PE代替部分工程塑料创造了条件。
纳米填料填充的纳米 UHMWPE 变得容易加工，
(3) 增强材料
增强材料主要是指纤维状填料， 常用的 是玻璃纤维，它是如何起到增强作用的？ ①增强材料的作用机理 增强材料在塑料中的最重要作用就是提高力 学强度，即增强。一般认为增强可通过下面 四种作用来实施。 A:桥联作用 能通过分子间力或化学键力与聚 合物材料相结合，将其自身的特殊性能与聚 合物材料的基本性能融为一体。
填充剂，可赋予制品优良的电绝缘性、抗
冲击性、耐热性和尺寸稳定性，并可提高
其耐湿性和抗腐蚀性。
B:有机填充剂 有机填充剂是指一些天然或合成的有机物
天然 材料
木屑及植物的茎杆、果壳等
物，其主要成分是纤维素和少
有 机 填 充 剂
量的木质素及其它化合物 合成材料的边角废料、纺织
工业的合成纤维及其下脚料、交 联塑料与热固性塑料的边角料等
（1）填料定义 填料：是为了降低成本或改善性能等在塑料中 所加入的惰性物质。
结构
无机类和有机类
矿物、植物和合成类 颗粒状和纤维状
填料
分类
来源 形状
用途
填充剂和增强材料
（2）填充剂 填充剂：是一类以增加塑料体积、降低制品成
本为主要目的填料，常称为增量剂。
赋予或提高制品某些特定的性能，如尺寸稳定
性、刚性、遮光性和电气绝缘性等。
B:表面处理剂
a高级脂肪酸及其盐 作用： ①可改善无机填料与聚合物基体的亲合
性，提高其在聚合物基体中的分散度。
②具有润滑作用还可使复合体系的内摩
擦减小，改善复合体系的流动性能。 代 表 品 种 有 ： HSt、NaSt、CaSt、ZnSt，
AlSt等。
b有机低聚物
代表品种是聚烯烃低聚物如无规 PP 和
PE蜡。
R
：
Si
+
HO HO HO
b钛酸酯偶联剂
钛酸酯偶联剂具有独特的结构，对于热
塑性塑料与干燥填料具有良好的偶联效果。
尤其对聚烯烃等热塑性塑料具有较好效果。
根据分子结构与填料表面的偶联机理不同， 此类偶联剂有多种类型。 单烷氧基型：例如异丙基三异硬脂酰基钛酸酯 （TTS），其偶联机理为：
OH + CH3 CH CH3 O Ti [ O C O (CH 2)14 CH CH3 CH3]3
( TTS )
O
Ti [ O
C O
(CH 2)14 CH CH3
CH3]3
单烷氧基焦磷酸酯基型：这种偶联剂
适用于含湿量较高的填料体系，如陶土、
滑石粉等。如（TTOPP-38S） 。 螯合型：这种偶联剂适用于高湿填料和
含水聚合物体系。如湿法二氧化硅、陶
土、滑石粉、硅酸铝、水处理玻璃纤维、
炭黑等。
c铝酸酯偶联剂
：
稳定性以及制品的表面光泽和手感。
粒径太小分散困难，若加工设备分散能
力不够则会影响产品质量。
实际生产中选用什么粒径的填充剂，应据
塑料的种类、加工设备分散能力不同而定，
不能一概而论。
C:颗粒的表面积
填料的许多效能与其表面积有关。通常填
充剂的表面积增大有利于与表面活性剂、分散
Байду номын сангаас
剂、表面改性剂以及极性聚合物的吸附或与填
料表面发生化学反应。因而颗粒有越来越越来
越小的发展趋势。
4、填充剂对设备磨损 填充剂会加速对设备磨损，同时使熔体粘度 升高，所以这时要在配方中适当地增加稳定剂 和润滑剂的用量。
②常用填充剂
A:无机填充剂
大多数情况下，无机填充剂是没有增强
作用的矿物性填料。这些填充剂的加入，往
往会在一定程度上使复合材料的力学强度降
玻璃钢增强材料。
为了适应不同性能和不同用途玻璃钢制品
的要求，玻璃纤维增强材料的形式多种多样， 广泛使用的有无捻粗纱及其织物、玻璃布、 连续玻纤纱、短切纤维、增强毡片等。 B:碳纤维 碳纤维（CF）是由碳元素构成的一 类纤维材料，其制造方法最常用的是有机纤 维高温碳化法。
在塑料工业中，碳纤维可作为热塑性树脂和
B:传能作用 由于增强材料与聚合物材料之间 的桥联结合，若聚合物材料中某一分子链受 到应力时，应力可通过这些桥联点向外传递 扩散，从而避免材料受到破坏。 C:补强作用 在较大的应力作用下，如果发生 了某一分子链的断裂，与增强材料紧密结合
的其它链可起加固作用而不致迅速危及全体。
D:增黏作用 聚合物中加入增强材料后，使体
(4)填料的表面处理 ①偶联剂与表面处理剂 A: 偶联剂
偶联剂是一类在填充和增强塑料中能提高
树脂和填料界面结合力的化学物质。
它们分子中具有两性结构，一部分基团可
与无机物表面的化学基团反应，形成牢固的化 可与聚合物分子反应或进行物理缠绕，从而把
学键合；另一部分基团则具有亲有机物的性质， 两种性质大不相同的材料牢固地结合起来。
表面处理剂是为了提高粘接能力，改善成 型加工性能而用作处理塑料、填料、颜料或 粘接载体等表面的物质。主要是脂肪酸及其 盐类、磺酸盐及其酯类、有机低聚物、有机 胺及硅油类、不饱和脂肪酸等等。 从本质和作用上看，表面处理剂和偶联 剂并无太大区别，一些填料表面处理剂也起 到了类似偶联剂的作用，但经偶联剂表面处 理过的填料，具有更高的活性。
e滑石粉（3MgO· 4SiO2· H2O）
主要成分为水合硅酸镁，由天然滑石
粉碎精选而得。化学性质不活泼，粉体极
软，有滑腻感。作为塑料用填料可提高制
品的刚性，改善尺寸稳定性，防止高温蠕
变。与其它填充剂相比具有润滑性，可减
少对成型设备和模具的磨损。
f云母粉 是由天然云母粉碎而得，其组成非常 复杂，是铝、钾、钠、镁、铁等金属的硅 酸盐化合物。 塑料中常用的云母粉有白云母和金云 母两种，尤以白云母应用最多。作为塑料
产生消光作用；此外，白炭黑在 UP、PVC 增
塑糊、EP等聚合物溶液中有增黏作用。
d;陶土（AI2O3· SiO2· nH2O） 又名高岭土、白土、粘土、瓷土，主要 化学组成是水合硅酸铝，是由岩石中的火成 岩、水成岩等母岩经自然风化分解而成。用 于塑料的陶土多数是在450～600℃经煅烧除 去水分的品种，又称煅烧陶土。主要用于电 线电缆。
按化学成分可把玻璃纤维可分为： 无碱玻璃纤维：含碱量低于0.5%或0.7%，电 绝缘性、强度和化学稳定性优良，是玻璃钢
最重要的增强材料。
低碱玻璃纤维：含碱量小于2%，电性能、强
度和化学稳定性略逊于无碱玻璃纤维。
中碱玻璃纤维：含碱量在 12% 左右，因其含
碱量高，电绝缘性能差，但化学稳定性和强
度尚好，可作为对电性能和强度要求不高的
成。粒子形状不规则，相对密度为 2.71，折光
率为1.65，吸油量为5%～25%。
轻质碳酸钙： 是用化学方法制成，多呈纺锤形棒状或针 状，粒径范围 1.0～1.6µm，相对密度 2.65，折
：
光率为1.65，吸油量为20%～65%。 石灰石煅烧 —— 石灰 —— 熟石灰消化 ——
石灰乳碳化——固液分离——干燥——包装
活性碳酸钙： 是一种白色细腻状软质粉末，颗粒表面吸 附一层脂肪酸皂，使其具有胶体活化性能，
其生产工艺路线与其它碳酸钙基本相同，只
是增加了一道表面处理工序。这种碳酸钙用
作塑料填料时可使制品具有一定的强度与光
滑的外观。
b:炭黑 炭黑是在控制条件下不完全燃烧烃类化合 物而生成的物质，其品种较多，一般按制法 来分，有槽法炭黑、炉法炭黑和热裂法炭黑 等。 炭黑具有紫外线屏蔽作用，耐老化性能 越好，可降低制品的表面电阻率。
热固性树脂的增强材料，如用于 EP、PF、 UP、PA、PC、ABS、PS、PE、PP 等。用量 一般为10%～40%。 碳纤维增强塑料的主要优点是质轻、强度 及刚性高、耐疲劳、耐蠕变、耐摩擦、热膨 胀性小、尺寸精度和稳定性高、耐腐蚀性及 耐热性好，并具有抗静电和导电特性。但也 存在价格高、冲击强度不及玻璃纤维增强塑 料及具有电腐蚀等缺点。
a;硅烷偶联剂 硅烷偶联剂是目前品种最多、用量最大的 偶联剂，主要用于处理玻璃纤维。 其通式为RSiZ3。式中R为有机基团，例 如乙烯基、环氧基、甲基丙烯酸酯基、硫醇 基等；Z是能够水解的烷氧基，例如甲氧基、 乙氧基及氯等。
R
Si
OR' OR' OR' OH OH OH
H2O
R
Si
OH OH OH R Si O O O
合成 材料
一般说来，有机填充剂大多难以承受较高
的成型加工温度，在成型加工过程中，首先 是水分的蒸发，然后是油、蜡及其它成分的 变化。所以，有机填充剂的作用仅限于成型 加工温度比较低的塑料，如PE、PP、PVC、 PS等塑料。
C:纳米填料
所谓纳米填料是指粒子尺寸在1～100nm之
间的粉状或层状填料，常用品种有Al2O3、
Fe2O3、ZnO、TiO2、ZrO、SiO2、蒙脱土
（即高岭土、粘土）等。
用纳米填料填充的树脂，通常称为“纳米
填料填充塑料”，可简称为“纳米塑料”。
纳米塑料显示出了一系列优异性能：强度
高，耐热性好，密度低，并赋予制品良好的透
：
明性和较高的光泽度。某些纳米填料还赋予塑
料阻燃、自熄性及抗菌性。对于一些高黏度塑
低，其主要作用是降低成本，是填充剂的主
体。这类填充剂品种繁多，用途广泛，也有
少数此类填充剂在适当用量范围内具有一定 的增强作用。
a:碳酸钙（CaCO3） 是目前塑料工业中应用最为广泛的无机粉 状填充剂，一般可分为三类：重质碳酸钙、轻 质碳酸钙和活性碳酸钙（也称为胶质碳酸钙、 改性碳酸钙、表面处理碳酸钙、白艳华，简称 活钙） 重质碳酸钙：由石灰石（主要成分是方解石） 经选矿、粉碎或湿法研磨、分级与表面处理而
PE蜡即低相对分子质量PE，平均相对分
子质量为 1500 ～ 5000 ，白色粉末，经部分氧
化后即得氧化 PE蜡，其分子链上带有一定量
的羧基和羟基。
聚烯烃低聚物有较高的粘附性能，可以
作为填料用炭黑，可以使用较大粒径的炉
法炭黑，一般为25～75µm；作为着色剂作用，
一般可选用色素炭黑。炭黑在聚合物（尤其
是橡胶）中兼有增强作用，因此在一定意义
上也可以说炭黑是一种增强材料。
c;白炭黑（SiO2· nH2O） 白炭黑即二氧化硅、微粒硅胶或胶体二氧 化硅等。这也是塑料工业中广泛使用的增强性 填料，其增强效果仅次于炭黑，并且成型加工 性良好，尤其适用于白色或浅色制品。 用白炭黑制成涂料，涂于人造革表面，可
3.填料
及其表面处理技术
学习目的： 1、理解和掌握填料、填充剂和增 强材料的概念; 2 、掌握填充剂与增强材料主要品 PVC具有什么特性 ？ 种的性能; 3 、熟悉偶联剂和填料表面处理的 相关知识。
3.填料 及其表面处理技术
（1）填料定义 （2） 填充剂 ①填充剂的性质对树脂性能的影响 ②常用填充剂 (3) 增强材料 ①增强材料的作用机理 ②常用增强材料
填充剂经表面处理后不但容易与树脂混合
提高了加工性能，而且具有某种程度的改性作
用。
（3）增强材料 增强材料：是指加入到塑料中能使塑料制品 的力学性能显著提高的填料， 也 作用： 称为增强剂。 一般为纤维状物质或其织物，在
树脂中配以适量的增强材料能使塑料的力学 强度，如冲击强度、弹性模量、刚性等成倍 提高；同时可使制品的尺寸稳定性提高，收
系的黏度增大，从而增大了内摩擦。当材料 受到外力作用时，这种内摩擦吸收更多的能 量，从而增大抗撕裂、耐磨损性能。 F:增强材料的性质 纤维长度及形式 绳 、布 、带 、无捻粗纱 、短切纤维
②常用增强材料
A:无机纤维 玻璃纤维 玻璃纤维（GF）简称玻纤，是由熔 融的玻璃经快速拉伸后经冷却所形成的纤维 状物质。由于玻璃纤维具有密度小、强度高、 耐热性好、化学稳定性及电气绝缘性优良等 特点，已成为最基本的、应用最广泛的增强 材料。
缩率降低，热变形减少。
从未来的发展趋势看，随着增强材料的
廉价化和填充剂的增强化，二者之间的界限
将会变得越来越模糊。
（2） 填充剂
①填充剂的性质对树脂性能的影响 A:颗粒的形状
薄片状、纤维状填充剂使加工性能变差， 但力学性能优良； 无定形粉状、球状则加工性能优良，力学 性能比薄片状和纤维状差。
B:颗粒的大小 填充剂颗粒一般以 0.1 ～10 µm粒径为好。 细小的填充剂有利于制品的力学性能、尺寸
料纳米填料还具有良好的加工改性功能，如用 为用PE代替部分工程塑料创造了条件。
纳米填料填充的纳米 UHMWPE 变得容易加工，
(3) 增强材料
增强材料主要是指纤维状填料， 常用的 是玻璃纤维，它是如何起到增强作用的？ ①增强材料的作用机理 增强材料在塑料中的最重要作用就是提高力 学强度，即增强。一般认为增强可通过下面 四种作用来实施。 A:桥联作用 能通过分子间力或化学键力与聚 合物材料相结合，将其自身的特殊性能与聚 合物材料的基本性能融为一体。
填充剂，可赋予制品优良的电绝缘性、抗
冲击性、耐热性和尺寸稳定性，并可提高
其耐湿性和抗腐蚀性。
B:有机填充剂 有机填充剂是指一些天然或合成的有机物
天然 材料
木屑及植物的茎杆、果壳等
物，其主要成分是纤维素和少
有 机 填 充 剂
量的木质素及其它化合物 合成材料的边角废料、纺织
工业的合成纤维及其下脚料、交 联塑料与热固性塑料的边角料等
（1）填料定义 填料：是为了降低成本或改善性能等在塑料中 所加入的惰性物质。
结构
无机类和有机类
矿物、植物和合成类 颗粒状和纤维状
填料
分类
来源 形状
用途
填充剂和增强材料
（2）填充剂 填充剂：是一类以增加塑料体积、降低制品成
本为主要目的填料，常称为增量剂。
赋予或提高制品某些特定的性能，如尺寸稳定
性、刚性、遮光性和电气绝缘性等。