簡介
攙在混凝土、橡膠、塑料等中間起填充作用的材料，通常是粒狀、粉末狀或纖維狀，如黃土、鋸末、滑石、石棉、碳黑等。
概述
填料也稱作填充劑、增量劑。某些填料同時又是體質顔料。微紐的填料具有良好的遮蓋力，常用于塗料行業。
填料可用于多種聚氨酯制品，例如聚氨酯塗料、密封膠：聚氨酯漿料、特殊彈性體i聚氨酯泡沫塑料。三聚氰胺植物纖維聚合，皂參多元醇等，有機填料可用于聚氨酯泡沫塑料;碳酸鈣高嶺土(陶土、·瓷土)，分子篩粉末滑石粉矽灰石滟技钛白粉j重晶石粉(硫酸鋇)’等微細無機粉末二般可用作聚氨酯密封膠，聚氨酯軟泡聚氨酯彈性體，膠黏劑，聚氨酯塗料等的填料。
泛指被填充于其他物體中的物料。在化學工程中，填料指裝于填充塔内的惰性固體物料,例如鮑爾環和拉西環等，其作用是增大氣-液的接觸面,使其相互強烈混合。在化工産品中，填料又稱填充劑，是指用以改善加
工性能、制品力學性能并（或）降低成本的固體物料。其中可顯着提高制品強度的填料，如長纖維和晶須等常專稱增強材料，炭黑稱補強填充劑。藥品片劑、化妝品和去垢劑中常加入固體物料和碳酸鈣等作填充劑，但其目的是調節劑量和濃度而不是改善性能，所以應稱稀釋劑。塑料增塑劑、橡膠充油以及紡絲油劑等，雖可改善性能，也能影響成本，但習慣上把這些液态物料視為加工助劑。
在高分子化工中，填料（填充劑）是用量最大的添加劑，幾乎所有的塑料(包括熱塑性和熱固性塑料)、天然橡膠和塗料都使用大量填料。例如，制造塑料時加入木粉、陶土或碳酸鈣等，不僅能改善制品力學性能，增加硬度，而且還可降低成本；用石墨、磁粉或雲母作填料，可提高塑料的導電、通磁和耐熱性；橡膠中加入炭黑或二氧化矽（白炭黑）可顯着提高制品的物性；紡絲液中加入钛白粉（二氧化钛）可以遮光和染色。在塗料工業中常加入白色或帶色填料（如钛白粉、滑石粉、碳酸鈣、硫酸鋇等）以改善塗料的光學、物理和化學性能，這類用途的填料（填充劑）稱為體質顔料或展色料。
性能優劣
主要取決于：①有較大的比表面積（m2/m3填料層）；②液體在填料表面有較好的均勻分布性能；③氣流能在填料層中均勻分布；④調料具有較大的空隙率（m3/m3填料層）。另外，選擇填料時還應考慮其機械強度、來源、制造及價格等因素。
作用
填料使得物料黏度增加，特别是纖維填料使黏度明顯增加。添加前的填料需經過脫水處理，以避免消耗掉部分異氰酸酯。必須注意生成二氧化碳會導緻樹脂出現發泡現象，影響聚氨酯樹脂的物性。
為了能夠加快填料潤濕速度，同時降低體系黏度}l_.或者在聚氨酯樹脂中添加更多的填料，有時需預先在樹脂中添加潤、濕分散劑。
模内漆是具有塗料、色漿和脫模劑三種功能的助劑。它均勻噴塗在模具内，漆膜幹燥後，即可模塑聚氨酯鞋底、自結皮泡沫塑料、聚氨酯軟泡.硬泡制品脫模後，色漆附着在成型周化的制品上。
填料的作用機理：填料作為添加劑，主要是通過它占據體積發揮作用，由于填料的存在，基體材料的分子鍊就不能再占據原來的全部空間，使得相連的鍊段在某種程度上被固定化，并可能引起基體聚合物的取向。由于填料的尺寸穩定性，在填充的聚合物中，聚合物界面區域内的分子鍊運動受到限制，而使玻璃化溫度上升，熱變形溫度提高，收縮率降低，彈性模量、硬度、剛度、沖擊強度提高。
填料的作用：①降低成型制件的收縮率，提高制品的尺寸穩定性、表面光潔度、平滑性以及平光性或無光性等；②樹脂粘度有效的調節劑；③可滿足不同性能要求，提高耐磨性、改善導電性及導熱性等，大多數填料能提高材料沖擊強度及壓縮強度，但不能提高拉伸強度；④可提高顔料的着色效果；⑤某些填料具有極好的光穩定性和耐化學腐蝕性；⑥有增容作用，可降低成本，提高産品在市場上的競争能力。
選用準則
對于某種特殊應用，填料填料的最佳标準是根據複合材料所期望達到的性能而定，但必須考慮到下述基本原則。
1、填料在加工過程中必須保持其原有結構，并保持惰性、不溶性、熱穩定性、不揮發性、無催化活性和低的吸附性。
2、填料必須與基材能夠相容，無腐蝕性。
3、容易處理，堆積密度高，水分含量低，低塵，無毒性。
4、必須易得，貨源充足，價格适中，質量穩定。
種類
填料的種類很多，鋁粉、鋅粉銅粉、銀粉等金屬粉末可用作導電填料。水泥、粉煤灰等也可用作填料。木粉、澱粉等植物性粉末也可用作填料。氟化鈣可少量用于聚氨酯膠黏劑和密封膠體系;兼具二氧化碳吸收劑的作用。
一般來說，微細的粉末填料或改性的微細填料，以及纖維狀、片狀填料，少量使用可提高其整體性能，.例如對彈性聚合物(如橡膠、聚氨酯彈性體_)有一定的補強作用，增加模量、強度、.耐磨性、耐熱性，改善其尺寸穩定性，對硬質制品也能适當提高強度、耐老化性。但使用量過大則使得物性降低，，并且填料摻量大時操作困難。填料有以下幾種：根據裝填方式的不同，可分為散裝填料和規整填料。
散裝
散裝填料是一個個具有一定幾何形狀和尺寸的顆粒體，一般以随機的方式堆積在塔内，又稱為亂堆填料或顆粒填料。散裝填料根據結構特點不同，又可分為環形填料、鞍形填料、環鞍形填料及球形填料等。現介紹幾種較為典型的散裝填料:
拉西環鮑爾環階梯環弧鞍填料矩鞍填料金屬環矩鞍填料球形填料
拉西環
（1）拉西環填料于1914年由拉西（F.Rashching）發明，為外徑與高度相等的圓環。拉西環填料的氣液分布較差，傳質效率低，阻力大，通量小，工業上已較少應用。
鮑爾環
（2）鮑爾環填料是對拉西環的改進，在拉西環的側壁上開出兩排長方形的窗孔，被切開的環壁的一側仍與壁面相連，另一側向環内彎曲，形成内伸的舌葉，諸舌葉的側邊在環中心相搭。鮑爾環由于環壁開孔，大大提高了環内空間及環内表面的利用率，氣流阻力小，液體分布均勻。與拉西環相比，鮑爾環的氣體通量可增加50%以上，傳質效率提高30%左右。鮑爾環是一種應用較廣的填料。
階梯環
（3）階梯環填料是對鮑爾環的改進，與鮑爾環相比，階梯環高度減少了一半并在一端增加了一個錐形翻邊。由于高徑比減少，使得氣體繞填料外壁的平均路徑大為縮短，減少了氣體通過填料層的阻力。錐形翻邊不僅增加了填料的機械強度，而且使填料之間由線接觸為主變成以點接觸為主，這樣不但增加了填料間的空隙，同時成為液體沿填料表面流動的彙集分散點，可以促進液膜的表面更新，有利于傳質效率的提高。階梯環的綜合性能優于鮑爾環，成為所使用的環形填料中最為優良的一種。
弧鞍
（4）弧鞍填料屬鞍形填料的一種，其形狀如同馬鞍，一般采用瓷質材料制成。弧鞍填料的特點是表面全部敞開，不分内外，液體在表面兩側均勻流動，表面利用率高，流道呈弧形，流動阻力小。其缺點是易發生套疊，緻使一部分填料表面被重合，使傳質效率降低。弧鞍填料強度較差，容破碎，工業生産中應用不多。
矩鞍
（5）矩鞍填料将弧鞍填料兩端的弧形面改為矩形面，且兩面大小不等，即成為矩鞍填料。矩鞍填料堆積時不會套疊，液體分布較均勻。矩鞍填料一般采用瓷質材料制成，其性能優于拉西環。國内絕大多數應用瓷拉西環的場合，均已被瓷矩鞍填料所取代。
金屬環矩鞍
（6）金屬環矩鞍填料環矩鞍填料（國外稱為Intalox）是兼顧環形和鞍形結構特點而設計出的一種新型填料，該填料一般以金屬材質制成，故又稱為金屬環矩鞍填料。環矩鞍填料将環形填料和鞍形填料兩者的優點集于一體，其綜合性能優于鮑爾環和階梯環，在散裝填料中應用較多。
球形
（7）球形填料一般采用塑料注塑而成，其結構有多種。球形填料的特點是球體為空心，可以允許氣體、液體從其内部通過。由于球體結構的對稱性，填料裝填密度均勻，不易産生空穴和架橋，所以氣液分散性能好。球形填料一般隻适用于某些特定的場合，工程上應用較少。
除上述幾種較典型的散裝填料外，不斷有構型獨特的新型填料開發出來，如共轭環填料、海爾環填料、納特環填料等。工業上常用的散裝填料的特性數據可查有關手冊。
規整
規整填料是按一定的幾何構形排列，整齊堆砌的填料。規整填料種類很多，根據其幾何結構可分為格栅填料、波紋填料、脈沖填料等。
格栅
（1）格栅填料是以條狀單元體經一定規則組合而成的，具有多種結構形式。工業上應用最早的格栅填料為木格栅填料。應用較為普遍的有格裡奇格栅填料、網孔格栅填料、蜂窩格栅填料等，其中以格裡奇格栅填料最具代表性。
格栅填料的比表面積較低，主要用于要求壓降小、負荷大及防堵等場合。
波紋
（2）波紋填料在工業上應用的規整填料絕大部分為波紋填料，它是由許多波紋薄闆組成的圓盤狀填料，波紋與塔軸的傾角有30°和45°兩種，組裝時相鄰兩波紋闆反向靠疊。各盤填料垂直裝于塔内，相鄰的兩盤填料間交錯90°排列。
波紋填料按結構可分為網波紋填料和闆波紋填料兩大類，其材質又有金屬、塑料和陶瓷等之分。
金屬絲網波紋填料是網波紋填料的主要形式，它是由金屬絲網制成的。金屬絲網波紋填料的壓降低，分離效率很高，特别适用于精密精餾及真空精餾裝置，為難分離物系、熱敏性物系的精餾提供了有效的手段。盡管其造價高，但因其性能優良仍得到了廣泛的應用。
金屬闆波紋填料是闆波紋填料的一種主要形式。該填料的波紋闆片上沖壓有許多f5mm左右的小孔，可起到粗分配闆片上的液體、加強橫向混合的作用。波紋闆片上軋成細小溝紋，可起到細分配闆片上的液體、增強表面潤濕性能的作用。金屬孔闆波紋填料強度高，耐腐蝕性強，特别适用于大直徑塔及氣液負荷較大的場合。
金屬壓延孔闆波紋填料是另一種有代表性的闆波紋填料。它與金屬孔闆波紋填料的主要區别在于闆片表面不是沖壓孔，而是刺孔，用輾軋方式在闆片上輾出很密的孔徑為0.4～0.5mm小刺孔。其分離能力類似于網波紋填料，但抗堵能力比網波紋填料強，并且價格便宜，應用較為廣泛。
波紋填料的優點是結構緊湊，阻力小，傳質效率高，處理能力大，比表面積大（常用的有125、150、250、350、500、700等幾種）。波紋填料的缺點是不适于處理粘度大、易聚合或有懸浮物的物料，且裝卸、清理困難，造價高。
（3）脈沖填料脈沖填料是由帶縮頸的中空棱柱形個體，按一定方式拼裝而成的一種規整填料。脈沖填料組裝後，會形成帶縮頸的多孔棱形通道，其縱面流道交替收縮和擴大，氣液兩相通過時産生強烈的湍動。在縮頸段，氣速最高，湍動劇烈，從而強化傳質。在擴大段，氣速減到最小，實現兩相的分離。流道收縮、擴大的交替重複，實現了“脈沖”傳質過程。
脈沖填料的特點是處理量大，壓降小，是真空精餾的理想填料。因其優良的液體分布性能使放大效應減少，故特别适用于大塔徑的場合。
四氟
聚四氟乙烯閥杆填料是以聚四氟乙烯細粉料為原料，采用全新的工藝加工而成的一種柔軟制品。白色，連續繩狀，截面呈圓形。它具有高度的柔順性，極好的填充性、自潤滑性、低摩擦系數、耐腐蝕等性能。技術參數：·使用溫度-260～+260使用壓力<20MPa适用介質除元素氟、熔融堿金屬以外的一切化學物質。
優點：·裝填方便快捷。裝填時一般不必拆卸閥門，隻需将繩狀填料繞在閥杆上，推入填料函，上緊函蓋帽，填料即被壓成一個密實的整體。密封性能優異。膨脹聚四氟乙烯獨特的微觀結構賦予該産品極佳的柔韌性和模塑性，使它能輕易地将填料函内部空隙，甚至閥杆、函體上的所有凹坑和溝槽填密，這也使腐蝕、磨損的舊閥門避免更換或修理。使用壽命長。因它長期保持的柔軟塑性，使洩漏缺口随時被填塞，還因它不被腐蝕，不會老化，可保長期使用。·閥門開閉靈活輕便。
因為聚四氟乙烯具有最低的摩擦系數和優異的自潤滑性。不污染管道中的流體。因為它潔白幹淨，不會因腐蝕老化而脫落，使它特别适用于醫藥、精細化工、食品等行業。·規格通用性好，減少填料儲存量，節約開支。隻需備置幾種粗細規格的閥杆填料，就能滿足大多數閥門之需求。一般選用能用手嵌入的最大号這種填料，但較細的'該種填料，也可用于大規格的閥門中，壓緊後，也會塑變成型，得到密實的封填體。
塑性
塑性填料是經模具壓制成型的填料，使用時不需要像編結填料那樣切斷後盤成環狀，而且是根據軸頸大小制成環形。塑性填料有棉狀和積層兩種形式。
(1)綿狀填料
綿狀填料是把纖維、石墨、雲母、金屬粉（或金屬鱗片）、油脂與彈性粘結劑相混合後，模壓成環形，再在外層編結一層石棉紗（根據需要也可用金屬絲）。還有一種使用方式是将混合物直接放人填料腔，經壓蓋壓緊後直接使用，由于填料沒有固定尺寸，填料裝填不當容易影響密封性能所以該方法較少使用。
可以根據工作條件調節綿狀填料中各種混合料的種類和配比，例如高壓蒸汽密封加人銅粉、酸性介質密封加人鉛粒或鉛片、軸有振動時可加添較多的彈性良好的粘結劑等。由于這種填料不含潤滑劑，所以高壓下其體積變化很小，可用于高速泵類和高壓閥門密封。如加人固體潤滑劑，則可以保證良好的自潤滑性能，且結構緻密，有助于提高密封性。另外，綿狀填料有塑性流動性，還可以與金屬填料組合使用。
(2)積層填料
這種填料是在石棉布或帆布的表面上塗敷橡膠，經疊合或者卷繞後熱壓硫化成型，還可以内夾橡膠芯等軟質填料或嵌人彈簧，幾種積層填料的結構。積層填料密封性良好，可用于120℃以下的低壓蒸汽、水和氨液，主要用作往複運動的軸封和閥杆的密封，無接口的圈裝積層填料還可以用作往複泵活塞環。由于積層填料中所含潤滑劑不足，使用過程中需添加潤滑劑。
期望
1、成本降低成本降低取決于聚合物和填料的相對成本。
2、材料密度填料可以增加或降低産品的密度。
3、光學性質聚合物填料複合物的光學性質取決于填料以及包括聚合物在内的材料主要成分的物理特性。
4、顔色填料可以改變産品的顔色，會給配色造成麻煩。
5、表面性質可以使有粘性的表面分開，降低材料的摩擦系數。
6、産品形狀填料降低聚合物泡沫的收縮。
7、熱性質填料有可能降低熱導率。
8、電性質體積電阻率、靜電消散和其他的電性質都受填料種類的影響。
9、磁性質鐵氧體可産生鐵磁性，用于制造塑料磁體。
10、化學反應性許多填料可以影響由于它們的存在所發生的化學反應，反應速度可以是增加或降低。
11、流變性許多工業産品的流變性質依賴于所填充的填料。
12、材料耐久性填料可以屏蔽輻射，可以和降解産物分子發生反應，由此賦予材料耐久性。
13、環境影響填料可以抑制火焰、提高自燃溫度、減少煙塵、增強成焦作用、降低熱傳導率、防止滴淌等，從而延緩火災。
14、其他添加劑的性能添加填料是改善其他添加劑性能的手段
來源
顆粒填料：鋁屑和鋁粉、硼酸鋁晶須、氧化鋁、無煙煤、銻酸鈉、三氧化銻、磷灰石、煙灰、矽鎂土、偏硼酸鋇、硫酸鋇、钛酸鋇、膨潤土、氧化铋、氧化硼、碳酸鈣、、氫氧化鈣、硫酸鈣、炭黑、陶瓷微球、粘土、矽藻土、鐵氧體、長石、玻璃珠、金、石墨、水合矽酸鈣、高嶺土、、氧化鎂、氫氧化鎂、钼、二硫化钼、鎳、聚合物填料、浮石、凍石、橡膠顆粒、海泡石、二氧化矽、矽膠、銀粉、滑石、二氧化钛、沸石、硼酸鋅、硫化鋅。
纖維：芳族聚酰胺纖維、纖維素纖維、玻璃纖維、其他纖維等。
