膠黏劑常用的礦物填料有哪些？

　　膠黏劑是六大高分子材料之一，主要由粘結(jié)物質(zhì)、固化劑、增韌劑、稀釋劑、填料和改性劑等組成，而填料是一種在膠粘劑組分中不和主體材料起化學(xué)反應(yīng)，但又可以改變其性能，降低成本的一種固體材料。

     1、膠黏劑常用的礦物填料

　　膠黏劑種類繁多，不同用途的膠黏劑所用填料也各不相同，并且填料的種類、用量對膠黏劑的性能也有很大的影響。

　　從功能特性的角度，膠黏劑用填料可分為：

　　提高其抗沖擊性能的填料有：石棉纖維、玻璃纖維、碳酸鈣、云母粉、鋁粉等；

　　提高其硬度與抗壓性能的填料有：金屬及其氧化物、石英砂、氧化鉻粉、瓷粉、鐵粉、水泥、碳化硼等；

　　提高其耐磨性的填料有：石墨粉、滑石粉、碳酸鈣、二硫化鉬等；

　　提高其耐熱性能的填料有：石棉粉、硅膠粉、酚醛樹脂、瓷粉、二氧化鈦粉等；

　　增加其粘附力的填科有：氧化鋁粉、瓷粉、鈦白粉等；

　　增加其導(dǎo)熱性的填料有：鋁粉、銅粉、鐵粉、銀粉、炭黑、石墨粉等；

　　增加其導(dǎo)電性的填料有：炭黑、石墨、碳纖維、碳納米管、銀粉等；

　　增加其潤滑性的填料有：石墨粉、高嶺土、滑石粉、二硫化鋁粉；

　　增加其導(dǎo)磁性的填料有：磁鐵礦粉等磁性物質(zhì)。

      2、填料在膠黏劑中的功能和要求

　　在膠粘劑中加入礦物粉體材料，可增加其稠度，降低熱膨脹系數(shù)，減少收縮性，提高抗沖擊強(qiáng)度和機(jī)械強(qiáng)度，同時降低生產(chǎn)成本。

     （1）提高膠粘劑力學(xué)性能，起補(bǔ)強(qiáng)效果

　　有些聚合物分子間的相互作用力較弱，內(nèi)聚能低，因此力學(xué)性能不高。選擇適當(dāng)顆粒大小的填料，能起到補(bǔ)強(qiáng)效果。由于填料粒子的活性表面能與若干大分子鏈相結(jié)合，形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)。當(dāng)其中一條分子鏈?zhǔn)艿綉?yīng)力時，可通過交聯(lián)點(diǎn)將應(yīng)力分散、傳遞到其他分子上。若其中某一條鏈發(fā)生斷裂，其他鏈仍起作用，不至于馬上危及整體，故可以大幅度地提高膠粘劑的力學(xué)性能。常用的填料，如金屬粉末、金屬氧化物等均可提高膠黏劑的壓縮強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性，但也會降低膠粘劑的某些性能，如剝離強(qiáng)度等。有機(jī)硅及橡膠中加入炭黑、白炭黑、碳酸鈣等可提高拉伸強(qiáng)度、硬度和耐磨性。     

     （2）降低膠粘劑熱膨脹系數(shù)和固化收縮率

　　膠體在固化過程中會因?yàn)榛瘜W(xué)作用而引起體積收縮，除此之外，由于膠粘劑與被膠物的不同的熱膨脹系數(shù)，還會產(chǎn)生熱收縮。這兩種收縮均會在膠層中產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，造成應(yīng)力集中，以至于引起膠層開裂或接頭破壞，直接影響膠接接頭的使用壽命。填料可以調(diào)節(jié)固化過程的收縮率，減少膠粘劑和被膠物之間熱膨脹系數(shù)的差別，并且阻止裂縫延伸，因此可以顯著提高膠接強(qiáng)度尤其是高溫下的剪切強(qiáng)度。     

      （3）增加膠的粘度，改善觸變性，改善操作工藝

　　加入填料可以起到增稠作用，避免膠液因在固化過程中流動而造成缺膠。還可改善膠液的觸變性能，以控制膠液的流動性，調(diào)節(jié)固化速度，延長使用壽命，利于操作施工。

        （4）賦予膠粘劑新的功能

　　在膠水中加入導(dǎo)電良好的金屬粉末如銀粉，可配制成導(dǎo)電膠黏劑；導(dǎo)熱粉如銅粉、鋁粉、氧化鋁、氧化鎂、GD導(dǎo)熱劑等作填料，改善膠粘劑的導(dǎo)熱性；阻燃粉如氫氧化鋁等填料，提高膠粘劑的阻燃性；當(dāng)加入特殊的導(dǎo)電炭黑、碳基鐵粉、磁粉作填料，則可制取特殊場合使用的導(dǎo)電或?qū)Т拍z粘劑；環(huán)氧樹脂中加入鉻酸鋅，提高強(qiáng)度保持率；加入Zr（SO3）2可降低環(huán)氧樹脂的吸水性。有的填料還可起到改善膠接接頭耐濕熱老化和耐鹽霧的作用。

　　膠黏劑企業(yè)在選用非金屬礦物粉體材料作為填料時，會注意以下要求：

   （1）符合膠粘劑的特殊要求，如導(dǎo)電性、耐熱性等。

   （2）與膠粘劑量中的其它組分不起化學(xué)反應(yīng)。

   （3）易于分敬，且與粘料有良好的潤滑性。

   （4）不舍水分、油脂和有害氣體，不易吸濕變化。

   （5）無毒。

   （6）具有一定的物理狀態(tài)，如粉狀填料的粒度大小均勻等。

   （7）成本低廉，來源廣泛，加工方便。   

     3、膠黏劑用礦物填料的市場前景

     2014年，全球膠粘劑需求達(dá)1900萬噸，中國膠類產(chǎn)品的消費(fèi)量占到了整個亞太地區(qū)的2/3，是名副其實(shí)的用膠大國。預(yù)計(jì)到2020年，我國膠粘劑的總產(chǎn)量可達(dá)1034萬噸，而膠黏劑的應(yīng)用市場也在不斷擴(kuò)大。

　　以光伏行業(yè)為例：膠粘劑是太陽能和風(fēng)能組件必不可少的粘接封裝材料，其邊框與玻璃間粘接主要采用硅酮膠，預(yù)計(jì)2016年硅酮膠作為光伏行業(yè)粘接封裝材料的市場份額約為97%左右，未來仍是市場主流，而硅酮膠一般是以碳酸鈣作為填料。

　　中國是世界最大的用膠國家，隨著光伏、建筑、汽車等行業(yè)的快速發(fā)展，膠黏劑市場前景將非常廣闊，非金屬礦物和粉體材料企業(yè)應(yīng)抓住此大好時機(jī)，積極推進(jìn)非金屬礦物粉體材料在膠黏劑行業(yè)的應(yīng)用。