（中国粉体技术网/班建伟）随着世界石油价格的攀升，在塑料制品中使用无机非金属矿物填料降低成本在塑料制品生产中具有重要的意义。同时，无机非金属填料的加入，改善了塑料产品机械性能，甚至还赋予塑料产品一些特殊的功能，例如可以提高塑料的刚性、硬度、尺寸稳定性。人们常用的无机填料包括碳酸钙、云母、硅灰石、滑石、高岭土、二氧化硅、二氧化钛、硫酸钙，我国碳酸钙的使用量占总使用量的87％ ，这主要是考虑碳酸钙具有廉价、易干燥、硬度低、颜色白、化学性质稳定、无毒等特点。
无机非金属矿物填料在聚合物复合材料中的作用，概括起来就是增量、增强和赋予新的功能。但是，因为无机非金属矿物填料和有机聚合物相溶性较差，所以对无机非金属矿物填料进行改性，提高其与有机聚合物的相溶性，避免直接添加造成的应力分散不均。
1 非金属无机矿物填料的性质
无机矿物填料的性质对塑料产品的影响是多方面的。例如其物理化学组成及性质、粒径大小及分布、颗粒形状及表面性质、以及密度、硬度、白度等，它们对塑料的性能和工艺参数要求都有影响。
1.1 填料的几何形状特征
表1列举了部分矿物在加工成颗粒后的几何形状特征。
不同几何形状的填料颗粒对其塑料制品的强度影响一般是纤维状>片状>柱状>立方体>圆球形。
1.2 填料的粒径及表面特征
一般来说，无机非金属矿物填料的颗粒粒径越小，那么在分散均匀的情况下塑料的力学性能就越好，陈龙、胡圣飞和孙水升等都以实验证明。Noble Polymers公司生产的PP／黏土纳米复合材料已用于本田Acura TL 2004汽车。它取代了玻璃纤维增强PP 因为玻璃纤维增强PP成型困难、不透明、易弯曲。
这种PP／黏土纳米复合材料的密度只有0.928 ，机械性能优异，外观得到了改善，且可多次回收利用。
Chan等把粒径在44nm左右的纳米CaCO3与PP在Haake流变仪中进行熔融共混，研究发现当填充量在9.2％以下时，纳米CaC03在PP中分散均匀，复合材料的拉伸强度增加了85％左右，缺口冲击强度增加300％[。但在减小填料颗粒粒径的同时也使加工工艺变得复杂，成本也随之提高。另外，填料颗粒的表面粗糙程度和自由能的不同也对塑料制造工艺有影响，在实际生产中要求降低填料颗粒表面自由能来避免颗粒之间凝聚，从而避免产品应力分布不均。
1.3 颗粒的其他物化性质
无机填料颗粒的其他物理化学性质的描述和影响见表2和表3。部分矿物填料对塑料性能的影响见表4。
 
 2 无机非金属矿物填料的应用现状
虽然非金属矿物填料在塑料的生产中应用广泛，并且用量巨大，但是仍只限于碳酸钙和滑石粉等少数几种，还有待于进一步探究和使用其他填料或混合使用，例如硅灰石，其在国外应用较广， 在中国也有广阔的发展空间。现有的工业化塑料生产中填料改性技术相似，有待于创新。
填料的品质和功能及价格是不同的，企业有时出于成本考虑会采用品质和价格较低的填料来代替，例如云母粉的价格比较高，表面处理的难度也比较大，在有些场合塑料加工企业转而使用效果虽然差些，但价格相对低廉的滑石粉。煅烧高岭土也面临同样的问题，虽然在农用塑料棚膜中使用高岭土(或云母粉)，其红外线阻隔性优于滑石粉，但价格比滑石粉高一倍以上，致使很多塑料厂在加工高保温功能的塑料棚膜时使用滑石粉，所以对于一些具有特殊用途的材料需用行业标准加以规范。此外，国内新研究转化为实际生产力周期过长，将其尽快工业化是非常必要的，一旦在某些环节上取得进展，如增重问题，成型收缩率问题，都会给塑料加工行业带来革命性的变化。而且非金属矿物产业和塑料产业可以加强合作，实现市场双赢。
3 无机非金属矿物填料的展望
填料是塑料材料的重要添加剂之一。随着科学技术的提高，无机填料可以降低塑料成本和提高塑料某些物理和化学性能，即同时具有增量和补强功能。填料的研究应着重从增量的数量和补强的范围上进行研究。开发性能优越、成本低廉的偶联荆对填料进行改性，增加填料加量降低成本，同时尽可能小的影响制品的物理和化学性能，甚至提高制品的性能。对填料在不同塑料中应用时颗粒的形状和大小、粒径分布、堆砌状况等对塑料性能影响进行深入的研究，制备专用填料。通过深入的研究，期望提高制品相对的冲击、拉伸强度、加工流动性、表面光泽等性能，具有明显的补强效果。
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