【原创】色母粒常用6种矿物填料，谁的使用价值更高？

中国粉体网讯  随着我国的塑料工业的快速发展，色母粒行业即塑料着色行业，已成为塑料行业一个不可或缺的行业，尤其是随着近几年来，汽车制造、日用消费品及日常家用电器等行业的快速发展，人们逐渐对制品的外观提出越来越高的要求，要求有着绚丽多彩的颜色，因此使得色母粒对塑料制品的着色成为一种主要的着色方法。

（图源：宁波色母粒）

色母粒，即颜料浓缩体，指将用量高于普通染色颜料量的颜料在载体树脂中进行均一的分散所制备的颗粒聚集体，专门用于新型有机高分子制品的着色。

色母粒通常是由超出平常比例的颜料与热塑性树脂，经过均匀分散制备的塑料着色剂，其所采用的载体树脂对颜料具有优良的润湿，同时还对颜料具有优良的分散作用，并且与被着色树脂具有良好的相容性。

色母粒的主要组成成分一般包括载体树脂(如聚烯烃)、颜料(各种有机、无机颜料)以及分散剂(如聚乙烯蜡、EVA蜡)，少数色母粒在制备中还会添加一定量的表面活性剂或者偶联剂(如最常见的硅烷偶联剂)。

许多工业塑料制品由于要求具有较高的力学强度，有时还要求高温使用具有较好的耐久性，这些都需要通过添加填料来实现。所谓填料即在塑料加工业中，含量相对高于分散剂、添加剂等其它助剂，填充在塑料加工过程或着色过程中的辅助成分。

填料来源广泛的无机矿物材料，其存在可以增加塑料的相对产量，增加塑料强度、耐热性，并且可以显著降低塑料制品的成本，使塑料配料具有更好的加工性能、更好的物理性能及丰富的机械性能及其它使用性能。综合填料的各项要求，硫酸钡、硅灰石、高岭土、滑石粉和碳酸钙等无机矿物及合成填料的使用比较普遍。

碳酸钙

由于碳酸钙的性能丰富、价格低、来源广，是使用极为广泛的无机填料。碳酸钙对制品进行填充，可改善制品加工与应用性能，同时降低制品成本。与其他填料相比，碳酸钙填料具有硬度低的特点，对加工设备影响很小；同时，碳酸钙对颜料或其他着色剂的着色性能影响很小，对制品色彩的稳定性有利。

另外，碳酸钙还常用来作为大部分橡胶、塑料类加工制品的填充剂。由于碳酸钙的一系列优点，其在塑料行业应用极为广泛，与其他无机矿物填料相比，具有更高的使用价值。

凹凸棒粘土

凹凸棒粘土因为具有优异的物理化学性质和工艺性能，所以它历来素有千土之王的称号，这些优异的性能使其在建筑行业、轻工、农业、畜牧业、纺织、地质勘探、海洋钻井、脱色及水处理、洗涤助剂、化妆品原料、塑料橡胶的填料、分子筛原料、干燥剂等方面得到广泛应用。

经提纯精加工后的凹凸棒粘土在作为塑料橡胶的填料方面的使用量较大，广泛的在编织袋、地板、塑料薄膜、打包带等方面得到应用。

硅灰石

硅灰石是从二十世纪六十年代起开始被开发利用的，全世界已探明矿物储量将近2亿吨，远景储量约4亿吨，目前主要生产国为英国、印度、芬兰、中国等。相比于高岭土、碳酸钙，硅灰石在塑料以及橡胶制品的填充以及增强方面效果更明显。

硅灰石因其在塑料以及橡胶制品方面的填充和补强作用的优越性，使得其在塑料及橡胶领域的应用也越来越广泛。

高岭土

高岭土具有各项优异的性能，所以它被广泛地用作聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、聚酯、尼龙(PA)和酚醛树脂的热塑性以及热固性塑料制品的填充改性剂。但由于高岭土本身具有酸性，可能导致在其对塑料进行填充改性的过程中与填充体系的其他组分发生有害化学反应，所以在使用高岭土作为填充改性剂的时候须要慎重。

一般情况下，消除高岭土的酸性危害可以采用偶联剂表面改性的方法来进行，进行表面改性后的高岭土与塑料具有更好的粘合性，可以有效地改善整个体系的分散性以及流动性。

滑石粉

目前，生产滑石粉的原料主要是采用天然滑石矿，首先将天然滑石矿进行粉碎，将粉碎后的矿石进行精选或煅烧后即可制备成滑石粉，此种类型的滑石粉具有钙及其他杂质含量比较低的特点，拥有这些特点的滑石粉在塑料的填充及改性方面得到了广泛的应用，其作为填充剂用在塑料的填充改性中，不仅可以填充塑料，降低其成本，还可以作为改性剂有效地提高塑料的力学性能，改善塑料的尺寸稳定性以及高温抗蠕变性，所以目前滑石粉在汽车、航空、仪表等工业中得到了很广泛的应用。

硫酸钡

硫酸钡可分为两种：一种是天然的硫酸钡，此种硫酸钡是白色或灰色的重晶石粉，它的粒径一般在3±1μm，比较脆。熔点为1580℃，pH值在4.5左右，莫氏硬度在3.5左右，粒子较粗，杂质也较多，为一般的中性体质填料。

另一种是采用人工合成的方法制备的硫酸钡，俗称合成硫酸钡(沉淀硫酸钡)，这种产品的白度大，粒子粒径小，几乎不溶于水、乙醇及酸，但是可以溶于热浓硫酸，适于作为塑料的填充改性剂。并且，由于硫酸钡具有耐热、耐化学腐蚀、化学成分稳定等性质，所以其用作塑料的填充剂可有效提高制品的耐化学腐蚀性和耐热性。

资料来源：

王三昭，无机纳米填料在聚烯烃红色母粒中的应用研究，北京化工大学

（中国粉体网编辑整理/平安）

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