胶黏剂是六大高分子材料之一，主要由粘结物质、固化剂、增韧剂、稀释剂、填料和改性剂等组成，而填料是一种在胶粘剂组分中不和主体材料起化学反应，但又可以改变其性能，降低成本的一种固体材料。
 
1、胶黏剂常用的矿物填料
 
　　胶黏剂种类繁多，不同用途的胶黏剂所用填料也各不相同，并且填料的种类、用量对胶黏剂的性能也有很大的影响。
 

▼胶黏剂中常用的矿物填料、用量

　　从功能特性的角度，胶黏剂用填料可分为：

提高其抗冲击性能的填料有：石棉纤维、玻璃纤维、碳酸钙、云母粉、铝粉等；
提高其硬度与抗压性能的填料有：金属及其氧化物、石英砂、氧化铬粉、瓷粉、铁粉、水泥、碳化硼等；
提高其耐磨性的填料有：石墨粉、滑石粉、碳酸钙、二硫化钼等；
提高其耐热性能的填料有：石棉粉、硅胶粉、酚醛树脂、瓷粉、二氧化钛粉等；
增加其粘附力的填科有：氧化铝粉、瓷粉、钛白粉等；
增加其导热性的填料有：铝粉、铜粉、铁粉、银粉、炭黑、石墨粉等；
增加其导电性的填料有：炭黑、石墨、碳纤维、碳纳米管、银粉等；
增加其润滑性的填料有：石墨粉、高岭土、滑石粉、二硫化铝粉；
增加其导磁性的填料有：磁铁矿粉等磁性物质。
 
2、填料在胶黏剂中的功能和要求
 
　　在胶粘剂中加入矿物粉体材料，可增加其稠度，降低热膨胀系数，减少收缩性，提高抗冲击强度和机械强度，同时降低生产成本。
 

▼常用填料的种类、用量及作用

 
（1）提高胶粘剂力学性能，起补强效果
 
　　有些聚合物分子间的相互作用力较弱，内聚能低，因此力学性能不高。选择适当颗粒大小的填料，能起到补强效果。由于填料粒子的活性表面能与若干大分子链相结合，形成交联结构。当其中一条分子链受到应力时，可通过交联点将应力分散、传递到其他分子上。若其中某一条链发生断裂，其他链仍起作用，不至于马上危及整体，故可以大幅度地提高胶粘剂的力学性能。常用的填料，如金属粉末、金属氧化物等均可提高胶黏剂的压缩强度、尺寸稳定性，但也会降低胶粘剂的某些性能，如剥离强度等。有机硅及橡胶中加入炭黑、白炭黑、碳酸钙等可提高拉伸强度、硬度和耐磨性。
 
（2）降低胶粘剂热膨胀系数和固化收缩率
 
　　胶体在固化过程中会因为化学作用而引起体积收缩，除此之外，由于胶粘剂与被胶物的不同的热膨胀系数，还会产生热收缩。这两种收缩均会在胶层中产生内应力，造成应力集中，以至于引起胶层开裂或接头破坏，直接影响胶接接头的使用寿命。填料可以调节固化过程的收缩率，减少胶粘剂和被胶物之间热膨胀系数的差别，并且阻止裂缝延伸，因此可以显著提高胶接强度尤其是高温下的剪切强度。
 
（3）增加胶的粘度，改善触变性，改善操作工艺
 
　　加入填料可以起到增稠作用，避免胶液因在固化过程中流动而造成缺胶。还可改善胶液的触变性能，以控制胶液的流动性，调节固化速度，延长使用寿命，利于操作施工。
 
（4）赋予胶粘剂新的功能
 
　　在胶水中加入导电良好的金属粉末如银粉，可配制成导电胶黏剂；导热粉如铜粉、铝粉、氧化铝、氧化镁、GD导热剂等作填料，改善胶粘剂的导热性；阻燃粉如氢氧化铝等填料，提高胶粘剂的阻燃性；当加入特殊的导电炭黑、碳基铁粉、磁粉作填料，则可制取特殊场合使用的导电或导磁胶粘剂；环氧树脂中加入铬酸锌，提高强度保持率；加入Zr（SO3）2可降低环氧树脂的吸水性。有的填料还可起到改善胶接接头耐湿热老化和耐盐雾的作用。
　　胶黏剂企业在选用非金属矿物粉体材料作为填料时，会注意以下要求：
 
（1）符合胶粘剂的特殊要求，如导电性、耐热性等。
（2）与胶粘剂量中的其它组分不起化学反应。
（3）易于分敬，且与粘料有良好的润滑性。
（4）不舍水分、油脂和有害气体，不易吸湿变化。
（5）无毒。
（6）具有一定的物理状态，如粉状填料的粒度大小均匀等。
（7）成本低廉，来源广泛，加工方便。
 
3、胶黏剂用矿物填料的市场前景
 
　　2014年，全球胶粘剂需求达1900万吨，中国胶类产品的消费量占到了整个亚太地区的2/3，是名副其实的用胶大国。预计到2020年，我国胶粘剂的总产量可达1034万吨，而胶黏剂的应用市场也在不断扩大。
　　以光伏行业为例：胶粘剂是太阳能和风能组件必不可少的粘接封装材料，其边框与玻璃间粘接主要采用硅酮胶，预计2016年硅酮胶作为光伏行业粘接封装材料的市场份额约为97%左右，未来仍是市场主流，而硅酮胶一般是以碳酸钙作为填料。
　　中国是世界最大的用胶国家，随着光伏、建筑、汽车等行业的快速发展，胶黏剂市场前景将非常广阔，非金属矿物和粉体材料企业应抓住此大好时机，积极推进非金属矿物粉体材料在胶黏剂行业的应用。
 
编辑整理：粉体技术网
 

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