廣州冷卻塔(ta)填料有不同的(de)種類，形狀(zhuang)及粒徑尺度及其分布。PVC配方中(zhong)的(de)填(tian)充(chong)選擇需(xu)要遵從以下幾個方面：1、不(bu)影響PVC的(de)加工(gong)性(xing)能，2、在降低成(cheng)(cheng)本的(de)同(tong)時，復合材料需(xu)要達到一定的(de)物(wu)理性(xing)能。簡(jian)而言之，填(tian)充(chong)一方面可以降低整個復合材料的(de)成(cheng)(cheng)本，擴大PVC應用范(fan)圍，可同(tong)其(qi)他樹脂媲美。

本(ben)文介紹了填料(liao)選擇的一些基本(ben)注意事項。通過系統介紹填料(liao)的性能，了解它們如何影響PVC化合物(wu)的性能。

一．填(tian)料的作用

填料(liao)加(jia)入高(gao)分(fen)子材料(liao)中，可以增(zeng)加(jia)樹脂(zhi)延伸率，提高(gao)剛(gang)度和強度，改善沖擊性(xing)能(neng)，縮短循環成型時間， CaCO3用于PVC還可以中和(he)PVC的(de)降解產(chan)生的(de)HCl。

填(tian)料(liao)也可用于改(gai)善(shan)高(gao)分子材料(liao)的(de)顏色，不透明(ming)度和電(dian)導率。通過使用填(tian)料(liao)可以實現獨(du)特(te)的(de)性能(neng)組合(he)。

傳統上，填料粒徑較(jiao)大，價格低廉(lian)，它比PVC配方(fang)中其他組分價格便宜，所(suo)以可(ke)降低整個配方(fang)成(cheng)本。然(ran)而，今天(tian)的(de)“填料”可(ke)以是真正的(de)改性劑。復(fu)合技術(shu)的(de)進步使(shi)(shi)得可(ke)以使(shi)(shi)用過去不能使(shi)(shi)用的(de)更細的(de)填料。今天(tian)的(de)填充(chong)產品是針對特定應用而設計(ji)，旨在以新穎有趣的(de)方(fang)式提供價值(zhi)。

二、填料的種類

PVC中(zhong)使(shi)用的填料中(zhong)約(yue)80％為(wei)碳(tan)酸鈣(gai)，二氧化(hua)鈦為(wei)約(yue)12％，其次是約(yue)5％的煅燒粘土。剩下的幾(ji)個(ge)百(bai)分(fen)比由(you)其它材料所(suo)組成(cheng)（包括玻璃粉和滑石粉）。

碳酸鈣(gai)產(chan)品有寬泛的(de)尺寸范圍，通(tong)常的(de)重鈣(gai)是通(tong)過(guo)研磨石(shi)灰石(shi)而生產(chan)。二(er)氧化鈦(tai)用(yong)(yong)(yong)作白色顏料(liao)和(he)紫外線(xian)穩定劑。電線(xian)電纜配方(fang)使用(yong)(yong)(yong)煅燒高嶺(ling)土(tu)，它改善材(cai)料(liao)的(de)電性能，剩余的(de)填料(liao)在各(ge)種專業(ye)應(ying)用(yong)(yong)(yong)中發(fa)揮不(bu)同的(de)作用(yong)(yong)(yong)。

填料的基本性質

粒(li)度—大多(duo)數填料按其粒度(du)進行區(qu)分，測量填料粒子大小(xiao)有許多(duo)中方法。當(dang)比較兩個填料時，必須確(que)保(bao)使(shi)用測試方法的(de)準確(que)性。即使(shi)微小(xiao)差異(yi)引起的(de)結果也十分顯著(zhu)，特(te)別是在涉及精細填料時。

“粒(li)徑”這個(ge)叫(jiao)法本身(shen)存在誤(wu)導性(xing)。即(ji)使很少的(de)(de)一部分填(tian)料(liao)也會(hui)含(han)有許多不(bu)同(tong)尺寸的(de)(de)顆粒(li)，“粒(li)度(du)分布(bu)”這個(ge)叫(jiao)法更為合(he)適。填(tian)料(liao)指標通常包括粒(li)度(du)分布(bu)或粒(li)度(du)分布(bu)中的(de)(de)中點值(zhi)（平均粒(li)徑）。“最大粒(li)徑”是(shi)用于描述填(tian)料(liao)粒(li)徑的(de)(de)另(ling)一個(ge)術語。

顆粒形狀(zhuang) - 填(tian)料(liao)顆(ke)(ke)粒(li)有各種形(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang)以及尺(chi)寸(cun)。有球狀(zhuang)(zhuang)，棒狀(zhuang)(zhuang)，片狀(zhuang)(zhuang)及不同比例的(de)不規則形(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang)，形(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang)的(de)唯一特(te)征(zheng)是高寬(kuan)比。填(tian)料(liao)顆(ke)(ke)粒(li)的(de)縱橫比是顆(ke)(ke)粒(li)最大尺(chi)寸(cun)與(yu)最小(xiao)尺(chi)寸(cun)之比，填(tian)料(liao)在棒狀(zhuang)(zhuang)的(de)情況(kuang)下是長(chang)度除以直(zhi)徑(jing)。一個(ge)球體的(de)長(chang)寬(kuan)比為1:1，而(er)纖維(wei)狀(zhuang)(zhuang)可達到20:1。形(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang)在確定填(tian)料(liao)的(de)增強特(te)性方面起著重要(yao)的(de)作用，將在后(hou)面闡述。

填(tian)料(liao)的(de)附加屬性

硬度 - 磨(mo)(mo)(mo)損是(shi)(shi)硬(ying)度(du)和粒度(du)的(de)函數，它與(yu)粒度(du)的(de)關(guan)系不(bu)是(shi)(shi)線(xian)性的(de)。粗顆粒往往比細顆粒更(geng)加(jia)容易磨(mo)(mo)(mo)蝕塑料加(jia)工(gong)設備，但磨(mo)(mo)(mo)蝕還必須考(kao)慮填料中雜質(zhi)的(de)貢(gong)獻(xian)。

比重- 在(zai)計算(suan)化(hua)合物(wu)的成本時，必須考慮填料的比重(zhong)(zhong)，因為所(suo)生產(chan)的塑(su)料制品以體積(ji)而不是重(zhong)(zhong)量的形(xing)式出售。大多數礦物(wu)填料具有相(xiang)對較高(gao)的比重(zhong)(zhong)，因此會提高(gao)它們所(suo)用最終(zhong)產(chan)品的比重(zhong)(zhong)。

表面(mian)處理(li) – 市售的(de)大(da)部分(fen)填料(liao)都經(jing)過表(biao)面(mian)處理。表(biao)面(mian)處理通常采(cai)用(yong)脂肪酸，如硬脂酸。表(biao)面(mian)處理后可(ke)以(yi)改善熔融配混過程中填料(liao)顆(ke)粒(li)的(de)分(fen)散性(xing)，減(jian)少填料(liao)對配方中其(qi)他成(cheng)分(fen)的(de)表(biao)面(mian)吸(xi)附，可(ke)改善填料(liao)的(de)干(gan)流(liu)特性(xing)及加工特性(xing)。

填料的(de)表面處(chu)理也影(ying)響所生(sheng)產制(zhi)品的(de)物理性能(neng)(neng)。功能(neng)(neng)性表面包覆填料同樣用(yong)于(yu)各(ge)種樹(shu)脂中，然而在PVC行業中，脂(zhi)肪(fang)酸包覆的碳酸鈣(gai)仍然(ran)是主(zhu)要的填料。

粉末流動特性- 填料的干流特性(xing)及(ji)其對PVC化合(he)物(wu)流動性(xing)的影響(xiang)也很重要(yao)。今天的PVC工廠在自動化材料處理設備方面投入大量資金(jin)。填料必須通(tong)過料斗和輸(shu)送(song)管線系統(tong)，而不會產生問題。

填(tian)料(liao)對復合材料(liao)性質的影響

顆粒尺寸和沖擊強(qiang)度- 所(suo)用(yong)填料的(de)(de)尺(chi)寸可能對(dui)PVC化(hua)合物的(de)(de)沖(chong)擊強(qiang)度(du)有顯(xian)著的(de)(de)影(ying)響。下圖顯(xian)示剛(gang)性(xing)PVC中碳酸鈣的(de)(de)沖(chong)擊強(qiang)度(du)和填料粒(li)徑之間的(de)(de)關系(xi)。當(dang)碳酸鈣尺(chi)寸大于1微米時(shi)，沖(chong)擊強(qiang)度(du)相對(dui)較低，但是隨著碳酸鈣尺(chi)寸減小到(dao)亞微米范圍內，化(hua)合物的(de)(de)沖(chong)擊強(qiang)度(du)急劇(ju)增加。

我們可以(yi)看到如果沒有指出(chu)使(shi)用的(de)(de)填(tian)(tian)充(chong)物的(de)(de)大(da)小(xiao)，談論(lun)填(tian)(tian)料的(de)(de)性(xing)能(neng)是(shi)沒有意義(yi)的(de)(de)。相同(tong)類型的(de)(de)填(tian)(tian)料可以(yi)根(gen)據其(qi)粒徑產生極大(da)不同(tong)的(de)(de)沖擊(ji)試驗結(jie)果。

剛度和長寬比 -由于(yu)大多(duo)數填料(liao)比(bi)聚合物硬度要高(gao)得多(duo)，因(yin)此它(ta)們會增加(jia)剛度。復合材(cai)料(liao)的(de)(de)剛度（彎曲模量）隨著填料(liao)的(de)(de)載(zai)荷水平和縱(zong)橫比(bi)的(de)(de)線性(xing)函數而增加(jia)。這里(li)的(de)(de)長寬比(bi)是混合后的(de)(de)比(bi)例。在熔融配(pei)混過(guo)程中，填料(liao)的(de)(de)縱(zong)橫比(bi)可以通(tong)過(guo)顆粒斷裂(lie)而減(jian)少。

沖擊/剛度(du)平衡 - 理論上，由于(yu)沖擊強度(du)是(shi)顆粒尺(chi)寸(cun)(cun)的函(han)數(shu)，剛度(du)是(shi)縱(zong)橫(heng)比(bi)的函(han)數(shu)，所(suo)以可以獲得具有(you)非(fei)(fei)常小粒度(du)的高縱(zong)橫(heng)比(bi)填料(liao)(liao)的最(zui)為理想(xiang)化的狀態。不幸的是(shi)，制備具有(you)這些性質的填料(liao)(liao)非(fei)(fei)常困(kun)難，這是(shi)因為臨界尺(chi)寸(cun)(cun)是(shi)填料(liao)(liao)顆粒的最(zui)大(da)尺(chi)寸(cun)(cun)。它將(jiang)變得非(fei)(fei)常脆弱，因為還要具有(you)高的縱(zong)橫(heng)比(bi)，它必須非(fei)(fei)常薄。然而(er)，通過(guo)使用具有(you)增加水平的抗沖改性劑的最(zui)好(hao)的片狀填料(liao)(liao)，可以實現一些有(you)趣的物料(liao)(liao)平衡。

拉伸性能 - 填(tian)料(liao)(liao)(liao)對拉(la)伸(shen)(shen)強度的(de)(de)(de)影響取(qu)決于將其從聚(ju)合(he)物(wu)(wu)基體中拉(la)出所(suo)需的(de)(de)(de)力。（假(jia)設其自身的(de)(de)(de)拉(la)伸(shen)(shen)強度比聚(ju)合(he)物(wu)(wu)基體的(de)(de)(de)抗拉(la)強度要大得多，這對于大多數填(tian)料(liao)(liao)(liao)來(lai)說是如此）。對于典型的(de)(de)(de)碳酸鈣填(tian)料(liao)(liao)(liao)，加入填(tian)料(liao)(liao)(liao)時，拉(la)伸(shen)(shen)強度會稍微降(jiang)低。這是因為有助于提高沖擊(ji)強度的(de)(de)(de)表面涂層降(jiang)低了顆(ke)粒對聚(ju)合(he)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)粘附性。增加模量的(de)(de)(de)較高縱橫(heng)比的(de)(de)(de)填(tian)料(liao)(liao)(liao)通常也會增加拉(la)伸(shen)(shen)強度，因為存(cun)在更多的(de)(de)(de)表面來(lai)夾持聚(ju)合(he)物(wu)(wu)。

拉伸斷裂伸長通常和(he)材料(liao)(liao)韌性(xing)相關(guan)聯，但并不完全(quan)相同，它隨(sui)著填料(liao)(liao)的粒徑減小而增(zeng)加。

加工性(xing)能(neng)

?分散(san)性 - 填(tian)料必須(xu)很好地分(fen)散(san)(san)(san)在(zai)樹脂中，否則復(fu)合(he)PVC的(de)物(wu)理性能變(bian)差(cha)。分(fen)散(san)(san)(san)與(yu)混合(he)并不一樣，為(wei)了實現良好的(de)分(fen)散(san)(san)(san)，在(zai)熔融配混過(guo)程中，必須(xu)將足夠剪切，以分(fen)散(san)(san)(san)可(ke)能存在(zai)的(de)任何(he)填(tian)料附聚物(wu)。今(jin)天的(de)復(fu)合(he)設(she)備能夠處理比過(guo)去的(de)單螺桿機器更好的(de)填(tian)料。

塑化- 為(wei)獲得良好的(de)(de)(de)物理性(xing)(xing)質(zhi)也需要適當的(de)(de)(de)塑化。添(tian)加的(de)(de)(de)填充劑(ji)可以改(gai)變化合物的(de)(de)(de)熔融特性(xing)(xing)。建議在(zai)改(gai)變新的(de)(de)(de)配方前(qian)驗證曲線，以查看其潤滑劑(ji)是(shi)否需要調整，以補償填料類型或(huo)裝載水(shui)平(ping)的(de)(de)(de)變化。

干態流(liu)動性(xing) - 較(jiao)細的(de)填(tian)料(liao)通常比較(jiao)粗的(de)填(tian)料(liao)更(geng)難處理，它們可(ke)能在加工較(jiao)粗粉(fen)體材料(liao)設備中存在問(wen)題，這(zhe)方(fang)面(mian)的(de)加工問(wen)題應該在實驗和生(sheng)產中加以監督和改善(shan)大，多數問(wen)題處理可(ke)以通過對(dui)設備的(de)改善(shan)加以解決。