napełniacz

Wypełniacz (także: napełniacz, ang. filler) to składnik dodawany do tworzywa lub mieszanki elastomerowej w celu modyfikacji właściwości materiału, poprawy przetwórstwa albo obniżenia kosztu receptury. W tworzywach sztucznych i gumie wypełniacze są zwykle cząstkami stałymi, często pochodzenia mineralnego, dobieranymi pod kątem rodzaju polimeru, wymagań wyrobu i technologii przetwarzania.

Do często stosowanych wypełniaczy mineralnych należą m.in. węglan wapnia, kaolin, talk, siarczan baru, siarczan sodu, krzemionka, wollastonit oraz sadza. W zastosowaniach specjalistycznych wykorzystuje się także wypełniacze o kontrolowanej morfologii cząstek, np. igłowe lub płytkowe, oraz wypełniacze modyfikowane powierzchniowo w celu lepszego związania z matrycą polimerową.

Dodatek wypełniacza może wpływać na wiele cech gotowego materiału, m.in. na sztywność, wytrzymałość mechaniczną, odporność cieplną, stabilność wymiarową, skurcz przetwórczy, twardość, właściwości optyczne, barwę, przewodnictwo cieplne lub zachowanie powierzchni. W foliach opakowaniowych odpowiednio dobrane wypełniacze mineralne mogą pełnić funkcję dodatków antyblokujących, ułatwiających oddzielanie warstw folii. W elastomerach, w tym fluoroelastomerach FKM, dobór napełniacza pozwala kształtować twardość, odporność na rozdarcie, odkształcenie trwałe przy ściskaniu oraz wygląd i możliwość barwienia mieszanki.

Wypełniacze mogą również pełnić funkcję ekonomiczną i środowiskową: ograniczać zużycie droższego polimeru pierwotnego, zmniejszać koszt produkcji, poprawiać wydajność przetwórstwa albo redukować ślad węglowy wyrobu. Coraz większe znaczenie mają wypełniacze pochodzenia odnawialnego lub z recyklingu, np. materiały na bazie mielonych muszli, pyłu z recyklingu opon, napełniacze roślinne czy granulaty i proszki z odzyskanych pianek poliuretanowych oraz kompozytów.

Wypełniacze dzieli się najczęściej według pochodzenia i składu na nieorganiczne oraz organiczne. Wypełniacze nieorganiczne obejmują głównie minerały i sadzę, natomiast do organicznych można zaliczyć m.in. materiały roślinne, celulozowe, drzewne lub surowce z recyklingu organicznego. Istotne kryteria doboru to także uziarnienie, kształt cząstek, gęstość nasypowa, stopień rozdrobnienia, ścieralność, dyspersja w polimerze oraz ewentualna preparacja powierzchniowa.