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第1章 绪论 1

1．1 对填料的期望 1

1．2 填料的典型性质 4

1．3 定义 4

1．4 分类 6

1．5 市场和发展趋势 7

参考文献 8

第2章 填料来源、化学组成、性质和形态 10

2．1 颗粒填料 10

2．1．1 铝屑和铝粉 10

2．1．2 硼酸铝晶须 12

2．1．3 氧化铝 12

2．1．4 氢氧化铝 14

2．1．5 无烟煤 15

2．1．6 锑酸钠 16

2．1．7 五氧化二锑 17

2．1．8 三氧化锑 18

2．1．9 磷灰石 19

2．1．10 灰、烟灰 19

2．1．11 硅镁土 20

2．1．12 偏硼酸钡 21

2．1．13 硫酸钡 22

2．1．14 硫酸钡和硫酸铯 25

2．1．15 钛酸钡 26

2．1．16 膨润土 26

2．1．17 氧化铋 27

2．1．18 氮化硼 28

2．1．19 碳酸钙 29

2．1．20 氢氧化钙 36

2．1．21 硫酸钙 37

2．1．22 炭黑 38

2．1．23 陶瓷微球 44

2．1．24 粘土 46

2．1．25 铜 48

2．1．26 方英石 48

2．1．27 硅藻土 49

2．1．28 白云石 52

2．1．29 铁氧体 53

2．1．30 长石 53

2．1．31 玻璃珠 54

2．1．32 金 57

2．1．33 石墨 58

2．1．34 水合硅酸钙 61

2．1．35 氧化铁 62

2．1．36 高岭土 63

2．1．37 立德粉 67

2．1．38 氧化镁 67

2．1．39 氢氧化镁 68

2．1．40 含有金属的导电材料 68

2．1．41 云母 72

2．1．42 钼 74

2．1．43 二硫化钼 75

2．1．44 镍 76

2．1．45 珍珠岩 78

2．1．46 聚合物填料 79

2．1．48 冻石 82

2．1．47 浮石 82

2．1．49 橡胶颗粒 83

2．1．50 海泡石 84

2．1．51 二氧化硅 84

2．1．52 银粉、银片 95

2．1．53 页岩粉 96

2．1．54 滑石 96

2．1．55 二氧化钛 99

2．1．56 钨 106

2．1．57 蛭石 107

2．1．58 木粉及类似材料 108

2．1．59 硅灰石 108

2．1．60 沸石 111

2．1．61 硼酸锌 111

2．1．62 氧化锌 112

2．1．63 锡酸锌 114

2．1．64 硫化锌 114

2．2 纤维 115

2．2．1 芳族聚酰胺纤维 115

2．2．2 碳纤维 116

2．2．3 纤维素纤维 119

2．2．4 玻璃纤维 120

2．2．5 其他纤维 121

参考文献 122

第3章 填料的运输、储存和加工 135

3．1 填料包装 135

3．2 运输 136

3．3 卸料 137

3．4 储存 138

3．5 现场传送 140

3．6 半散装卸料系统 143

3．7 包装袋处理设备 144

3．8 混合 145

3．9 供料 146

3．10 干燥 147

3．11 分散 149

参考文献 153

第4章 填料质量控制 154

4．1 吸收系数 154

4．2 水萃取液的酸碱性 154

4．3 灰分 154

4．4 亮度 154

4．8 DBP吸收值 155

4．9 密度 155

4．5 粗粒度 155

4．7 CTAB表面积 155

4．6 颜色 155

4．10 电性质 156

4．11 抽提物 156

4．12 细粒含量 156

4．13 热失重 156

4．14 热稳定性 156

4．15 海格曼细度 156

4．16 遮盖力 156

4．17 碘吸收值 156

4．23 颗粒强度 157

4．22 颗粒尺寸 157

4．24 pH 157

4．18 白色颜料消色力 157

4．21 吸油量 157

4．20 机械性质和相关性质 157

4．19 烧失量 157

4．25 耐光性 158

4．26 抽提液电导率 158

4．27 筛余物 158

4．28 可溶物 158

4．29 比表面积 158

4．30 含硫量 158

4．31 装填体积 158

参考文献 159

4．35 水溶性硫酸盐、氯化物和硝酸盐 159

4．34 含水量 159

4．33 挥发物 159

4．32 着色强度 159

第5章 填料和填充材料的物理性质 161

5．1 密度 161

5．2 颗粒尺寸 163

5．3 颗粒尺寸分布 164

5．4 颗粒形状 168

5．5 颗粒表面形态和粗糙度 168

5．6 比表面积 169

5．7 孔隙率 170

5．8 颗粒-颗粒相互作用和间距 171

5．9 团聚 172

5．10 聚集和结构 173

5．11 絮凝和沉降 175

5．12 长径比 176

5．13 填充体积 177

5．14 pH 180

5．15 ζ-电位 181

5．16 表面能 181

5．17 水分 184

5．18 吸液和溶胀 186

5．19 渗透性和阻隔性 188

5．20 吸油量 188

5．21 亲水性/疏水性 189

5．22 光学性质 191

5．23 折光指数 192

5．24 摩擦性质 192

5．25 硬度 193

5．26 膨胀性质 194

5．27 热导率 195

5．28 热膨胀系数 196

5．29 熔融温度 196

5．30 电性质 196

5．31 磁性质 200

参考文献 201

第6章 填料和填充材料的化学性质 207

6．1 反应性 207

6．2 填料表面的化学基团 208

6．3 填料表面改性 210

6．4 填料改性对材料性能的影响 221

6．6 填料存在下的硫化 225

6．5 耐化学性 225

6．7 填料存在下的聚合反应 229

6．8 接枝 229

6．9 交联密度 230

6．10 反应动力学 230

6．11 分子运动性 232

参考文献 233

第7章 界面及含有填料基体的结构 237

7．1 颗粒在基体中的分布 237

7．2 填料颗粒在基体中的取向 239

7．3 空隙 243

7．4 基体-填料的相互作用 244

7．5 化学相互作用 244

7．6 其他相互作用 247

7．7 界面相结构 250

7．8 界面粘合 251

7．9 界面相厚度 252

7．10 填料-分子链的连接 253

7．11 分子链动力学 254

7．12 结合橡胶 255

7．13 脱粘 259

7．14 增强机理 262

7．15 分子组装的优点 265

参考文献 267

第8章 填料对填充材料机械性能的影响 270

8．1 拉伸强度和伸长率 270

8．2 拉伸屈服应力 275

8．3 弹性模量 278

8．4 弯曲强度和模量 280

8．5 抗冲击性 281

8．6 硬度 283

8．7 撕裂强度 285

8．8 压缩强度 286

8．9 抗断裂性 286

8．10 磨损 291

8．11 摩擦 292

8．12 磨蚀 293

8．13 抗刮伤性 294

8．14 疲劳 295

8．15 破坏 300

8．16 粘合性 301

8．17 热变形 302

8．18 收缩率 304

8．19 翘曲 305

8．20 压缩形变 306

8．21 载荷传递 307

8．22 残余应力 308

8．23 蠕变 308

参考文献 309

第9章 填料对填充材料流变性能的影响 314

9．1 粘度 314

9．2 流动 316

9．3 流动引起的填料取向 317

9．5 粘弹性 319

9．4 扭矩 319

9．6 动态机械行为 320

9．7 复数粘度 321

9．8 剪切粘度 322

9．9 拉伸粘度 322

9．10 熔体流变性 324

9．11 屈服值 324

参考文献 325

第10章 填充体系的形态 327

10．1 结晶度 327

10．2 结晶行为 328

10．3 成核 330

10．5 球晶 331

10．4 晶体尺寸 331

10．6 跨晶结晶 333

10．7 取向 334

参考文献 335

第11章 填料对降解过程的影响 336

11．1 辐射 336

11．2 紫外辐射 338

11．3 温度 341

11．4 液体和气体 343

11．5 稳定作用 345

11．6 可降解材料 346

参考文献 347

12．1 定义 349

12．2 极限氧指数 349

第12章 填料对环境的影响 349

12．3 点火及火焰蔓延速率 350

12．4 传热速率 352

12．5 分解与燃烧 353

12．6 气态组分的排放与重金属 354

12．7 烟雾 355

12．8 成炭 355

12．9 回收利用 356

参考文献 359

第13章 填料与其他助剂间的相互影响 361

13．1 增粘剂 361

13．2 抗静电剂 362

13．3 发泡剂 362

13．5 增容剂 363

13．4 催化剂 363

13．6 偶联剂 364

13．7 分散剂与表面活性剂 365

13．8 阻燃剂 367

13．9 抗冲击改性剂 368

13．10 紫外光(UV)稳定剂 369

13．11 其他助剂 370

参考文献 371

第14章 填充材料的测试方法 373

14．1 物理方法 373

14．1．1 原子力显微术(AFM) 373

14．1．2 自燃试验 373

14．1．4 成焦性 374

14．1．5 锥形量热法 374

14．1．3 结合橡胶 374

14．1．6 接触角的测定 375

14．1．7 分散剂需要量的测定 376

14．1．8 分散试验 377

14．1．9 滴落实验 377

14．1．10 动态力学分析 378

14．1．11 电常数测定 378

14．1．12 电子显微镜法 380

14．1．13 纤维取向 380

14．1．14 火焰传播试验 381

14．1．15 热(辉光)灯丝试验 381

14．1．16 图像分析 381

14．1．18 磁性能 383

14．1．17 极限氧指数 383

14．1．19 光学显微术 384

14．1．20 颗粒尺寸分析 384

14．1．21 辐射板试验 385

14．1．22 燃烧速率 385

14．1．23 扫描声学显微镜术 385

14．1．24 烟雾室 386

14．1．25 声学方法 386

14．1．26 比表面积 387

14．1．27 热分析 387

14．2 化学分析和仪器分析 388

14．2．1 电子自旋共振(ESR) 388

14．2．2 化学分析用电子能谱法(ESCA) 389

14．2．3 反相气相色谱 389

14．2．4 气相色谱法 390

14．2．5 凝胶含量 391

14．2．6 红外和拉曼光谱 392

14．2．7 核磁共振谱(NMR) 392

14．2．8 紫外(UV)和可见光谱分析 393

14．2．9 X射线分析 395

14．2．10 X射线光电子能谱(XPS) 395

参考文献 395

第15章 聚合物用填料 400

15．1 丙烯酸类聚合物 400

15．2 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS) 401

15．3 丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯(ASA) 403

15．4 脂肪族聚酮 403

15．7 环氧树脂 404

15．6 弹性体，TPO 404

15．5 醇酸树脂 404

15．8 乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，EVA 407

15．9 乙烯-乙烯基乙酸乙酯共聚物，EEA 408

15．10 乙烯-丙烯共聚物，EPR和EPDM 408

15．11 离子交联聚合物 409

15．12 液晶聚合物，LCP 410

15．13 全氟烷氧基树脂，PFA 410

15．14 酚醛树脂 411

15．15 聚丙烯酸，PAA 412

15．16 聚酰胺，PA 412

15．17 聚酰胺-酰亚胺，PAI 414

15．18 聚胺 415

15．19 聚苯胺，PANI 415

15．20 聚芳基醚酮，PAEK 415

15．21 聚对苯二甲酸丁二酯，PBT 416

15．22 聚碳酸酯，PC 417

15．23 聚醚醚酮，PEEK 418

15．24 聚醚酰亚胺，PEI 419

15．25 聚醚砜，PES 419

15．26 聚乙烯，PE 420

15．27 氯化聚乙烯，CPE 423

15．28 氯磺化聚乙烯，CSM 424

15．29 聚环氧乙烷，PEO和PEG 424

15．30 聚对苯二甲酸乙二酯，PET 425

15．31 聚酰亚胺，PI 425

15．32 聚甲基丙烯酸甲酯，PMMA 426

15．33 聚甲醛，POM 427

15．35 聚苯硫醚，PPS 428

15．34 聚苯醚，PPO 428

15．36 聚丙烯，PP 429

15．37 聚吡咯 432

15．38 聚苯乙烯和高抗冲聚苯乙烯，PS和HIPS 433

15．39 多硫化物 434

15．40 聚砜，PSO 434

15．41 聚四氟乙烯，PTFE 435

15．42 聚氨酯，PU和TPU 436

15．43 聚醋酸乙烯酯，PVAc 438

15．44 聚乙烯醇，PVA 438

15．45 聚乙烯醇缩丁醛，PVB 438

15．46 聚氯乙烯，PVC 439

15．47 橡胶 440

15．47．1 天然橡胶，NR 440

15．47．2 丁腈橡胶，NBR 442

15．47．3 顺丁橡胶，BR 443

15．47．4 顺丁橡胶，HR 444

15．47．5 聚氯丁二烯，CR 445

15．47．6 聚异丁二烯，PIB 446

15．47．7 聚异戊二烯，IR 446

15．47．8 苯乙烯-丁二烯橡胶，SBR 447

15．48 硅氧烷，SI 448

15．49 苯乙烯-丙烯腈共聚物，SAN 449

15．50 四氟乙烯-全氟丙烯，FEP 449

15．51 不饱和聚酯 450

15．52 偏二氟乙烯三元共聚物，PVDF 451

参考文献 451

16．1 共混物、合金及互穿网络 461

第16章 填料在复合材料中的应用 461

16．2 复合材料 467

16．3 纳米复合材料 469

16．4 层压材料 474

参考文献 474

第17章 填料配方 477

参考文献 481

第18章 填料在不同加工方法中的应用 482

18．1 吹塑成型 482

18．2 压延与热熔涂覆 483

18．3 压缩成型 483

18．4 浸渍涂覆 485

18．5 分散 485

18．6 挤出 486

18．8 注射成型 489

18．7 发泡 489

18．9 刮涂 491

18．10 混合 491

18．11 拉挤成型 494

18．12 反应注射成型 495

18．13 旋转成型 496

18．14 压片成型 496

18．15 热成型 497

18．16 焊接和机加工 497

参考文献 498

第19章 不同产品中的填料 501

19．1 粘合剂 501

19．4 器具 503

19．3 航空 503

19．2 农业 503

19．5 车用材料 504

19．6 瓶子和容器 505

19．7 建筑材料 505

19．8 商用设备 506

19．9 电线和电缆 506

19．10 涂覆纤维制品 506

19．11 涂料和油漆 507

19．12 化妆品和药品 509

19．13 牙齿修复材料 511

19．14 电工和电子材料 511

19．15 电磁干扰屏蔽 512

19．16 纤维 513

19．17 薄膜 514

19．18 泡沫制品 515

19．19 食品和饲料 515

19．20 摩擦材料 515

19．21 土工合成材料 516

19．22 软管和管道 516

19．23 磁性装置 516

19．24 医用 516

19．25 膜 518

19．26 隔音 518

19．27 光学元件 519

19．28 纸张 519

19．29 辐射防护 521

19．31 屋面材料 522

19．30 铁路运输 522

19．32 通讯 523

19．33 轮胎 523

19．34 密封剂 524

19．35 挡板 525

19．36 体育设备 526

19．37 防水材料 526

19．38 窗体 527

参考文献 527

第20章 使用填料的危害 531

参考文献 536

缩写词索引 537

填料生产商和供应商名录 540

设备生产商名录 573