无机填充剂一般指无机矿物填料，是一类以无机矿物或非金属矿物、经过加工后的具有一定化学成分、几何形状和表面特性的粉体材料。

无机填充剂的补强效果差，一般主要起到增容的作用来达到降低成本效果。

在橡胶工业中主要使用的无机填料有：硅酸盐类与碳酸钙类，其次还有硫酸盐类和金属氧化物及氢氧化物等无机填充剂，但是他们的用量较少。

01硅酸盐类

02碳酸钙类

主要有重质碳酸钙与轻质碳酸钙，是橡胶工业中用量仅次于陶土的矿物材料，其用量约占无机矿物填料总量的27%。

重质碳酸钙：又称重钙粉，是由天然大理石、石灰石、白垩、方解石、白云石或牡蛎、贝壳等经粉碎、风选到一定细度制得。用于橡胶主要起填充增容作用，无补强效能。

轻质碳酸钙：又称轻钙。粒径在0.5-6um之间，经化学沉淀法制得，有微弱的补强效果。轻质碳酸钙按其粒径大小分为普通轻钙、超细碳酸钙、纳米钙，超细碳酸钙、纳米钙粒径在0.01-0.1um之间，有较好的补强效果。

03硫酸盐类、金属氧化物及氢氧化物

硫酸盐类填充剂主要是硫酸钡和锌钡白，其次还有重晶石、硫酸钙（石膏）、硫酸铵等。

硫酸钡的制造方法有天然和沉淀两种，因其制备工艺不同，故两种产物的粒径大小也不相同，沉淀法得到的硫酸钡粒径更细小。

沉淀硫酸钡可赋予橡胶和塑料制品对X射线的不透过性。主要用作橡胶的填充剂及着色剂，其耐酸性较好，多用于耐酸制品。

金属氧化物及氢氧化物这类填充剂，多半兼有填充剂、活化剂、着色剂、阻燃剂、消泡剂乃至硫化剂等不同功能。有的主要不是作为填充剂使用，这里不再详细叙述。

与炭黑等补强剂相比，无机填料具有以下特点

（1）来源丰富，主要来源于矿物，价格比较低；

（2）多为白色或浅色，可以制造彩色橡胶制品；

（3）制造能耗低，制造炭黑的能耗比无机填料高；

（4）某些无机填料具有特殊功能，如阻燃性、磁性等；

（5）对橡胶基本无补强性，或者补强性低。

大多数无机填料补强性能不如炭黑好，其原因在于无机填料具有亲水性，与橡胶的亲和性不好，因此通过降低无机填料的粒径和表面亲水性来改善补强效果。

而无机填料表面改性的方法有多种，工业上广泛采用的是用偶联剂及表面活性剂来改性无机填料。

偶联剂主要有硅烷类、钛酸酯类、铝酸酯类等，其中硅烷偶联剂是品种最多、用量较大的一类。

硅烷偶联剂的通式为X3-Si-R。其中X为能水解的烷氧基，如甲氧基、乙氧基、氯等，水解后生产硅醇基与填料表面羟基缩合而产生化学结合。

R为有机官能团，如巯基、氨基、乙烯基、环氧基等，它们往往可以与橡胶在硫化时产生化学结合。硅烷基团的选择主要取决于橡胶中硫化体系和填充体系。

表面活性剂大多为有机化合物，具有不对称的分子结构，由亲水和疏水两部分基团所组成，根据基团的特征和在水中离解状态可分为非离子型和离子型两种。

常用的非离子型表面活性剂有：脂肪酸、树脂酸、烷醇类和长链胺等物质。常用的离子型表面活性剂有：阳离子型的季铵化合物、阴离子型的十二烷基苯磺酸钠等。

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