(1)降低成本。大量地使用填料,可以相應地減少樹脂的用量,有利于成本的降低。用于這個目的的有碳酸鈣、黏土、滑石及二氧化硅等,將這些填料研磨成細粉末,體積增大,降低成本的效果更為顯著。
(2)抑制反應熱,延長樹脂組成物的適用期。
如果使用的固化劑反應熱較高,添加傳熱性較好的填料,利于反應熱的散出,能夠起到抑制反應熱的作用。
(3)添加填料降低樹脂固化物的收縮性。
(4)改善樹脂固化物的耐熱性。諸如長期熱老化性,軟化點,其他諸特性的提高。
(5)添加填料(如鋁粉)提高熱傳導性,降低樹脂固化物的熱膨脹系數(shù)。
(6)添加填料提高樹脂固化物的耐燃性,使其具有阻燃性、自熄性從而提高燃點。
(7)添加填料(水合氧化鋁除外)降低樹脂固化物的吸水性,改善固化物的耐老化性及耐化學藥品性。
(8)提高樹脂固化物的壓縮強度、硬度、尺寸穩(wěn)定性和耐磨耗性,但拉伸強度和抗沖擊強度會降低。
(9)提高樹脂固化物的電性能。諸如耐電弧性,高溫下絕緣性及高溫介電特性等。
(10)改善作業(yè)性。調節(jié)樹脂組成物的黏度,觸變性,固化放熱等性能。
在使用填料時必須根據(jù)使用的要求對填料加以適當選擇。從化學角度看,填料必須是中性或弱堿性的,不含結合水,對環(huán)氧樹脂及固化劑為惰性的,對液體和氣體無吸附性或很少的吸附性。從操作角度看,填料的顆粒在0.lum 以上,與樹脂的親和性好,在樹脂中的沉降性要小,希望填料的用量對樹脂黏度的增長無顯著的影響。
填料要保持干燥,要事先除去吸附的水分。用于電絕緣的填料除干燥外,尚應不含有磁性材料,使用前必須經(jīng)過磁選,除去磁性雜質,以提高絕緣程度。
需要注意的是,即使具有同一化學成分的填料,因其粒子的大小、形狀不同對樹脂的影響也有很大的不同。一般情況下,為了提高樹脂固化物的機械強度選擇纖維狀或針狀的填料,例如玻璃、石棉、硅酸鈣較好﹔熱傳導好的填料可選擇各種鋁化合物、各種金屬粉、結晶二氧化硅,作為特殊的填料多使用氮化硼(BN)等。
不同的填料其作用是不同的,選擇任一填料幾乎都不是全能的。為了提高樹脂固化物的某種性能而使用它,就有可能降低其他的特性。因此,常常是根據(jù)其用途將多種填料組合一起進行使用。
填料的添加量由三個因素來決定:
1、控制樹脂到一定的黏度,用量太多會使黏度增加,不利于操作的進行﹔
2、保證填料的每個顆粒都能被樹脂潤濕,因此填料用量不宜過多;
3、保證樹脂固化物(制件)能符合多種性能的要求。
一般地講,像石棉粉那樣的輕質填料因體積大,用量一般在25%以下。隨著填料相對密度的增加,用量亦可相應地增加,如云母粉、鋁粉用量可達200%以上,鐵粉用量可超過300%。由此可見,填料的用量范圍相當寬,究竟多少為宜,應當根據(jù)具體情況來決定。
由以上種種原因,便成就了環(huán)氧樹脂的由來,在環(huán)氧樹脂中大量地混入低廉的填料,在其特性改善的同時,也可以降低環(huán)氧樹脂組成物的成本。推薦閱讀:環(huán)氧樹脂有幾大種?環(huán)氧樹脂膠黏劑分類