填充母料
填料又稱填充劑。按照傳統(tǒng)的觀念，塑料中使用填充劑的首要目的是增加容量，降低成本，其次是改性。
理想的填充劑是低成本，高填充、高增強和多功效。尋求這種材料是塑料填充體系的發(fā)展方向，它賦予填充劑新的概念，即把增量、增強和改性統(tǒng)為一體。填充劑的加人并不是單純的混合，而是彼此之間存有次價力。這種次價力雖然很弱，但具有加和性。因此當(dāng)聚合物相對分子量較大時，其總力則顯得可觀，從而改變了聚合物分子的構(gòu)象平衡和松弛時間，還可使聚合物的結(jié)晶傾向降低以及提高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和硬度等。
填料大多是粉體，計量、混合、加料十分不便，經(jīng)常粉塵飛揚，污染環(huán)境，而且加料不均，分散不均勻，影響制品質(zhì)量。為此，人們將各種細(xì)粉狀填料經(jīng)過預(yù)處理制成顆粒狀的填料濃縮物，俗稱填充母料。嚴(yán)格地說，填充母粒(Filler Master Batch)是一種新型高分子材料專用填充劑，又稱填科制備物(Fillev Prapara-tion)。它由填料核、偶聯(lián)層、分散層和增混層所組成，是把超常量的填料均勻地載附于極少量的樹脂之中而得到的聚集體?；蚍Q填料濃縮物(Fillev Concen-tration) 。因此其填充量高于粉狀填料的直接摻混，其制品性能也高于直接摻混法。
塑料工業(yè)中從摻混填料到目前使用填充母料，這期間經(jīng)歷了近30年的歷史。在塑料中使用礦物填料也經(jīng)歷了從少到多，由點到面的發(fā)展歷程。
由于中國的橡膠工業(yè)發(fā)展在前，塑料工業(yè)起步在后，故從事塑料工業(yè)的技術(shù)人員早期多來自化工產(chǎn)業(yè)，首先引人到塑料加工工業(yè)大量使用的填料是在橡膠工業(yè)中廣泛應(yīng)用的，為技術(shù)人員所熟悉的.在中國已經(jīng)形成工業(yè)化生產(chǎn)的，由石灰石經(jīng)化學(xué)處理而制造的輕質(zhì)碳酸鈣，即沉淀碳酸鈣，而使用量最大的是聚氯乙烯人造革，其次是聚氯乙烯管、鞋底等。隨著聚烯烴塑料在中國大批問世，以聚乙烯和聚丙烯為原料的塑料制品日益增多，在鈣塑瓦鑼箱中輕質(zhì)碳酸鈣是必須使用的原材料之一，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)45%。這種根據(jù)塑料制品本身配方的要求把輕質(zhì)碳酸鈣用作主要原料之一是中國塑料工業(yè)使用從礦物制備的填料的第一階段。
第二階段是起自70年代末，80年代初。以重質(zhì)碳酸鈣為主要原料的APP填充母料研側(cè)成功以及日本CALP株式會社的以重鈣和滑石粉為填料的改性聚丙烯生產(chǎn)技術(shù)傳入中國為代表的鈣塑材料在中國的興起，標(biāo)志著中國塑料工業(yè)對使用直接的礦物填料的覺醒和認(rèn)識加深。
第三階段其主要特征是中國的科技人員不僅開始為降低塑料原材料成本而大量便用礦物填料，而且也著眼于利用礦物填料的種種特性對塑料的某些性能加以改進(jìn)或賦予塑料材料及制品以新的功能，以填充、增強和共混為手段的塑料改性技術(shù)蓬勃發(fā)展起來，成為80年代以來中國塑料工業(yè)發(fā)展最快、最為活躍的領(lǐng)城之一。
使用礦物填料最早的目的或最直接的目的是降低塑料制品的原材料成本，而塑料制品原材料價格是構(gòu)成塑料制品全部價格的主要成分。目前在中國約占60%~70%，對某些種類的塑料制品如聚四氟乙烯等其比重更高。“填充”這兩個字本身就帶有“摻假”的意思，但這種摻假應(yīng)以不損害塑料翻品的使用為前提，而且也完全可以做到這一點。
隨著非金屬礦物和塑料加工雙方科技人員的努力，對填料作用的了解逐步加深，人們認(rèn)識到使用填料不僅可以達(dá)到降低成本的目的，面且也同時能改進(jìn)塑料制品某些方面的性能，如果能有意識地選擇礦物填料的種類、規(guī)格并得以恰當(dāng)?shù)氖褂?，就可使塑科材料和制品的性能按照人們事先設(shè)想的那樣得到提高;有的時候為了使塑料材料和制品適應(yīng)某種特殊場合的使用要求，寧可將降低成本的目的放在次要地位，而有的時候，使用具有功能性的填料或者將填料的某種特性開發(fā)出來，以達(dá)到賦予塑科翻品新的功能的目的則是用其他塑料改性方法所不可能實現(xiàn)的。
按照國際上的統(tǒng)計經(jīng)驗，各種填料的總用量應(yīng)為塑料產(chǎn)量的10%左右，我國的塑料制品總產(chǎn)量約為650萬t,其礦物填料的用量應(yīng)為每年65萬t左右。使用填料的塑料制品主要有聚乙烯鈣塑瓦愣箱、聚乙烯鈣塑天花板、聚乙烯泡沫片材、鞋底，聚丙烯編織袋、布，聚丙烯打包帶，聚氯乙烯人造革，聚氯乙烯鞋底，聚氯乙烯管材、板材、異性材、壁紙、地板革、地板塊等。使用的主要填料是重質(zhì)碳酸鈣、輕質(zhì)碳酸鈣、滑石粉、高嶺土、硅灰石等。其他一些功能性填料如鎂、鋁氫氧化物、云母、磁粉等也已開始使用。
