填料对塑料成型加工性能的影响都有哪些方面(填料对塑料力学性能的影响)

导语：填料对塑料成型加工性能的影响都有哪些？

填充塑料在成型加工中，需经过熔融、受力变形、冷却定型后制成各种制品。因此，要求所加工的填充塑料要有一定的流动性。研究填充塑料的流变行为， 对改善成型加工性能具有重要意义。

1.填料对成型加工性能的影响

一般来说，由于填料的加入，聚合物黏度增大，流动性降低，所以在注射成型中会导致充模不足，在挤出成型中会造成摩擦发热，应适当控制机筒温度和调整螺杆转速。粒径较小的填料可以促进结晶型聚合物的结晶，起成核作用， 增加了高温时的复合材料刚性和强度，所以可在较高温度下脱模，缩短了成型周期。

由于加入填料降低了复合材料的比热容，所以可减少真空成型时半熔融薄片由于自 重造成的下垂现象。同时，由于增加了材料的热传导率，所以提高了冷却速度。填料吸附的水分在成型加工时，容易使制品表面产生银纹，为此必须对填料进行烘 干处理。

无机填料一般硬度较大，易磨损加工机械，所以应注意定期更换螺杆等部件。填料的加入也影响了材料的焊接性能。对于软聚氯乙烯制品，由于填料的加入，柔软性降低，所以增塑剂用量要相应增大。

2. 影响填充塑料体系黏度的因素

（1）填料浓度对填充体系黏度的影响填料浓度较低时，填料对分散体系黏度的影响较小；填料浓度较高时，填料对分散体系黏度的影响较大。

（2）填料性状对填充体系黏度的影响片状、纤维状填料，对填充体系黏度的影响较大；粒状填料影响较小。填料粒度越小，越易产生聚集，填充体系的黏度越大。经表面处理的填料，表面能低，分散性好，可降低填充体系的黏度。

试验表明，滑石填充聚丙烯体系的熔体黏度比纯聚丙烯高，且随填充量的增加而上升；随剪切速率增大而降低。

例如：对填充40份滑石的聚丙烯体系，剪切速率为10 - 3 s - 1时，熔体黏度比纯聚丙烯大一个数量级；提高剪切速率，两种体系的熔体黏度差异减小；当剪切速率达到 1s - 1时，两种体系的熔体黏度差异消失。

（3）填料分散性对填充体系黏度的影响呈聚集态的填料对填充体系的流动性产生不利影响，如图2-5所示。其中曲线1为多个颗粒聚集在一起的情况；曲线2为三个颗粒聚集在一起的情况；曲线3为单个颗粒分散在基体中的情况。

由图2-5可知，在填充相同的体积分数时，多个颗粒聚集的填充体系黏度最大；三个颗粒聚集的填充体系黏度次之；单个颗粒分散在基体中的填充体系黏度最低。

综上所述，要使填充体系具有较好的加工流动性，应使用经过表面处理的填料，使填料在基体中充分分散；使填充体系具有较低的剪切黏度，应采用较高的剪切应力，较高的加工温度。另外，高填充聚合物的弹性小；无填充或低填充聚合物的弹性大。即填料使大分子链的运动减弱，使聚合物的刚性增大。

热塑性塑料填充改性的效果参见表 2-6，几种主要填充材料在聚丙烯塑料中的改性 效果参见表 2-7。

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