填充剂是聚合物重要的配合剂之一，又称为填料。填料对改进橡胶和塑料制品的性能及降低制品成本有着显著的效果。例如，橡胶材料中若不加入补强填充剂，往往难以获得较高的力学强度。丁苯橡胶、丁腈橡胶和三元乙丙橡胶的未填充硫化胶的拉伸强度分别为2.15、2.0和1.0MPa，但加入补强剂后。拉伸强度可达20MPa左右。补强填充剂对橡胶的补强作用见表5-4。
表5-4 补强填充剂对橡胶的补强效果
补强填充剂的分类方法较多，按其外观形状可分为粒状、薄片状、纤维状、树脂状、中空微球、织物状等；按化学组成可分为碳酸盐类、硫酸盐类、金属氧化物、金属粉、碳素化合物、含硅化合物、玻璃纤维、有机物等。在生产实际中，较为通用的方法是按补强填充剂在加工中所起的作用不同分为补强性填充剂（补强剂）和增量性填充剂（填充剂）两大类，前者的作用可提高橡胶、塑料制品的物理力学性能，而后者则是增加制品的体积，降低其成本。
橡胶、塑料制品及制鞋行业较多使用的补强填充剂有炭黑、白炭黑、陶土、碳酸钙等品种。
（一）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，主要由碳元素（95%～99%）组成。
炭黑按其生产原料和生产方法可分为槽法炭黑、油基炉法炭黑、瓦斯炉法炭黑、热裂炭黑和其他类型炭黑（乙炔炭黑、喷雾炭黑）五大类。
①槽法炭黑可赋予橡胶良好的拉伸性能、抗撕裂性能，在炭黑品种中其产量占有一定的比例。槽法炭黑的含氧量较高，可达3%～5%，这是由于炭黑吸附空气中的氧所致。
②油基炉法炭黑原料来源广泛，收率高，品种多，且特别适合在合成橡胶中使用，近年来发展较快。
③瓦斯炉法炭黑多属软质炭黑，对橡胶的补强性较低。
④热裂法炭黑是所有炭黑中补强性最低的炭黑，它们可大量填充在橡胶等高分子材料中，赋予橡胶较低的定仲应力和较高的回弹性，热裂法炭黑的另一特点是价格低廉，此类炭黑主要用于模压制品。
⑤乙炔炭黑是以乙炔气为原料，以热裂法生产而得。其特点是结构度高，灰分和挥发分都很低，导电性能好，适合制造抗静电或导电高分子材料。(www.xing528.com)
（二）白炭黑
广义白炭黑是指补强性与炭黑相当的白色补强性填充剂，但现在一般是指细粒子硅酸，又称二氧化硅。白炭黑粒子表面粗糙，存在微孔，内部均为无定形结构，呈微粒球形。白炭黑是橡胶和塑料工业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，尤其可用于白色和浅色制品。
（三）陶土
陶土是橡胶和塑料加工中用量较大的填充剂之一，又称黏土、白土、高岭土和瓷土。
常用陶土主要有3种类型，即硬质陶土、软质陶土和活性陶土。硬质陶土粒子较细，补强性能好；软质陶土相对于硬质陶土而言，粒子较粗；活性陶土则是采用硅烷、硬脂酸等助剂处理后得到的陶土，对橡胶的补强效果最佳。
（四）碳酸钙
碳酸钙为碳酸盐填充剂中的主要品种，主要是由石灰石加工而成，其特点是价格低廉，来源丰富，是橡胶和塑料行业广泛使用的品种之一。碳酸钙按其生产方法又可分为重质碳酸钙、轻质碳酸钙和活性微细碳酸钙。
重质碳酸钙是用机械方法将石灰石、白垩或贝壳等原料粉碎而得。重质碳酸钙主要作为填充剂使用。
轻质碳酸钙系将石灰石煅烧分解、水化、碳化、干燥、筛选而得，具有纯度高、色白、体轻等特点，故称为轻质碳酸钙，又常称之为沉淀法碳酸钙。
重质碳酸钙和轻质碳钙属无机填充剂，对高聚物的亲和性小，且无补强作用。为了改善碳酸钙在橡胶和塑料中的分散性，提高补强性及其他性能，常用表面活性物质（硬脂酸、松香、阳离子表面活性剂、偶联剂等）活化处理碳酸钙，此类碳酸钙即为活性碳酸钙，也称活性微细碳酸钙。粒径小于0.02μm的超细活性碳酸钙由于其粒径较小，可使光线产生绕射作用，因而可用于透明制品中代替透明白炭黑，降低成本。
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
