涂料中的填料，也被称为体质颜料，它可以改善涂料的施工性能，如增加涂膜的厚度、提高涂膜的硬度、机械强度、遮盖力、耐候性、抗弯曲性、抗划痕性和抗龟裂性等。另一方面，在涂料中添加填料也是降低涂料制造成本的一个途径。填料价格低廉、远远低于彩颜料，在满足漆膜遮盖力的前提下，可以适当添加填料来补充彩色颜料在漆中应有的体积；且填料还可起到骨架及填充作用，减少树脂用量，可以大大降低生产成本。
涂料中常用的填料有碳酸钙、硫酸钡、滑石粉、高岭土、二氧化硅、白碳黑、膨润土等
通常都是白色或近乎白色，折射率较低（1.45-1.70）
现代涂料工业的发展正快速朝着功能化、高装饰性、环保与低成本化方向发展，伴随着颜填料加工、合成与应用技术的进步，也推动涂料技术出现一次又一次的飞跃。填料的物化性能不仅影响涂料的涂膜质量，也会影响涂料的功能与用途。那么问题来了，填料的物化性能对涂料到底有什么影响呢？
填料的物化性能包括：颗粒形态、水分、莫氏硬度、化学稳定性、熔点、密度和吸油量等。我们就从以下这几个主要影响因素来简要分析分析~
↓↓↓首先让大家欣赏一下常见填料的物化性能
填料的含水量
填料的水分包括矿物结构自带的水，以及曝露于空气中吸附在矿物表面、裂缝和渗透的水。填料在空气中很容易吸附水，特别是空气湿度大的时候。当填料的水分过大时易造成聚团与结块，从而影响其分散性。且水含量大的填料在涂料中的细度很难达到要求，即使细度在研磨后达到要求，往往稍经放置即会出现返粗现象。
莫氏硬度对涂料的影响
莫氏硬度是填料内部化学键强度的表现，它是将棱锥形金刚钻针在矿物表面进行划痕测试，并将划痕深度分级（10级）来表示硬度。可以利用填料的莫氏硬度这一特性来改善涂膜的硬度。如，二氧化硅莫氏硬度为7.0，添加于涂料中有助于提高涂膜的硬度，提高涂膜的耐划伤性、耐洗刷性和耐磨擦性，适用于底漆或地坪漆。
但硬度也不是越高越好，硬度过高的填料不仅容易使机械设备在研磨时被磨损，而且当添加量过多时还会使涂膜变得硬而脆，导致涂料的抗冲击强度降低。而如莫氏硬度较小的滑石粉（1.0），它具有柔软滑腻感，加入涂料后有助于提高涂膜的打磨性。其他填料的莫氏硬度大部分介于2.0~ 5.0之间，合理选取莫氏硬度适中的填料，才能在提高涂膜施工性能的同时，避免在研磨时对设备造成损伤。
添加二氧化硅的涂料耐磨损适用于做地坪漆
填料的密度对涂料的影响
填料对涂料起到消光作用，其原理是填料布满整个涂膜的表面，破坏了涂膜的平整度，使其表面变得粗糙。而密度小、悬浮力好的填料（如滑石粉）能防止沉降，有一定的消光效果，但这类填料有一定的触变性能，影响了涂料的流动，难以制得平整的涂膜。只有那些相对密度小、空隙度大、吸油量高的填料（硅藻土、合成二氧化硅）才具有用量小、效果佳的消光效果。
填料的粒度对涂料的影响
除了填料的用量对涂料涂膜的光泽有直接影响外，填料的粒度也影响涂膜的光泽，粒径越大的填料制得的涂膜光泽越低；反之，光泽越高；同时，填料的粒度分布也影响涂膜的光泽，只有选用粒度分布比较狭窄的填料才能取得较好的消光效果。
不同光泽度的涂料
吸油量对涂料的影响
提到填料吸油量，我们首先要了解两个指标：填料体积浓度（PVC）与填料临界体积浓度（CPVC）。
填料体积浓度（PVC）是指涂料中填料的体积与配方中所有不挥发（包括树脂固体分、颜料和填料）的总体积之比。
表2:丙烯酸涂料用单一填料的PVC
填料
PVC%
填料
PVC%
二氧化硅
47.41
高岭土
41.90
滑石粉
42.35
硅灰石
43.85
碳酸钙
42.26
云母粉
41.72
硫酸钡
31.57
膨润土
48.79
计算式为：填料体积浓度=填料体积/（颜填料体积+树脂干膜体积）×100%
将填料均按100g 计，分别与100g 热固性丙烯酸树脂乳液（密度为1.03g/cm3）制备成涂料，由于该树脂乳液以二甲苯（密度为0.86g/cm3）为稀释剂，可计算出树脂干膜的密度为1.19g/cm3，根据表1中填料的密度可计算出丙烯酸涂料用单一填料的PVC
填料PVC越小，填料体积所占涂料干膜体积相对越低，涂膜较为平滑、光泽度高，涂层致密性与耐沾污性相对较好，涂膜耐冲击性与柔韧性较好。填料PVC越大，填料体积所占涂料干膜体积相对越高，会降低涂膜机械性能，涂膜相对较硬，致密程度与光泽度略低，涂膜略感粗糙与耐沾污性略差，但涂膜透气性相对较好。
填料临界体积浓度（CPVC）是填料正好被基料树脂润湿与包裹的填料体积浓度（PVC）。设计填料与树脂的配比时，除了考虑填料密度外，还应重视填料的吸油量，当吸油量越大时，CPVC相对越小，这便会增加树脂的用量，增加涂料生产成本；反之，当填料的吸油量越小时，CPVC相对越大，树脂的用量相对越少。
表3:丙烯酸涂料用单一填料的CPVC
填料
CPVC%
填料
CPVC%
二氧化硅
66.11
高岭土
67.54
滑石粉
52.15
硅灰石
50.34
碳酸钙
61.31
云母粉
36.38
硫酸钡
79.97
膨润土
59.54
计算公式为：CPVC=100ρB/（ρB+0.01·OA·ρP）
其中：ρB树脂基料密度（热固性丙烯酸酯树脂密度为1.03g/cm3）、OA为颜填料吸油量、ρP为颜填密度，由表1中的密度和吸油量可计算出丙烯酸涂料用单一填料的CPVC
CPVC与PVC常常放在一起讨论，例如，云母粉是唯一CPVC＜PVC的填料，表明涂膜中云母粉所占的体积量过大，没有足够的基料树脂乳液充分润湿与包裹着云母粉，会导致涂液的黏度提高，不易涂刷；涂层中形成不连续的基料、松散的填料与空气共存，随着涂膜的干燥，会导致涂膜出现较高的孔隙率与吸水率，涂膜由此变得硬而脆。涂膜的主要性能指标，如：耐冲击力、附着力、柔韧性、耐洗刷性与耐候性也会降低，涂层易粉化与开裂，耐沾污性与光泽度降低。为了改善这一状况，需要提高树脂乳液的用量，这便会使得生产成本上升。
而其他单一填料在丙烯酸涂料中CPVC＞PVC，说明涂膜中仍然有足够的树脂乳液能充分润湿与包裹着填料，因而涂料的施工流动性与主要涂膜性能指标较好，在达到CPVC时，还可以提高填料的用量，降低树脂的用量和成本。
填料的颗粒形态
一般而言，针状颗粒较球形粒子更具有增强、增韧作用。然而针状粒子的消光作用远较球形粒子为甚，同时针状粒子的分散性亦相对困难，为了保持针状纤维的增强功能，强剪切的加工过程将是不允许的，因为剪切力越大，针状粒子越易折断，这样会导致增强功能下降。
纤维状填料如硅灰石等，有助于紧固涂层中的颜填料，起到补强作用，从而提高涂膜的机械强度、韧性和耐久性；同时，纤维状结构还有助于它在涂膜中相叠提高屏蔽性，加强对紫外线的反射能力，提高涂膜的耐候性和抗老化性。纤维状滑石粉与片状滑石粉相比，由于吸油量高，可更好地改善涂料的流变性，防止颜料的沉降和漆液的流挂；还有助于提高涂膜的吸收伸缩应力，避免涂层发生开裂的功效，因而也具有提高涂膜耐久性的特点；但使用纤维状滑石粉制成的涂膜平整度比片状略差。
片状的填料应用于涂料中能明显提高涂料的致密性。如，片状的滑石粉和云母粉在涂膜中都能与基材平行紧贴，从而形成致密的保护膜，使涂层具有较好的抗渗透性，涂膜发挥出良好的耐水性和耐溶剂性；同时，片状结构还能够提高涂膜的抗弯曲强度和内应力，防止涂膜由于弯曲或基材膨胀变形导致涂层龟裂而出现细小的裂纹，从而提高涂料的附着力。
板状颗粒在涂料中不仅填充性能好，还可以降低树脂的用量，因而可以制备出较厚的涂膜，有助于提高涂膜的硬度、强度和耐磨性。
球状多孔结构的颗粒一般较实心结构的颗粒具有更好的补强攻能，但消光作用亦更明显，这可能与成膜物树脂被吸附后在颗粒外表面残留层厚度有关，同样的基料在多孔粒子表面因孔内吸附树脂而导致膜厚度下降。软质的填料一般亦因为树脂容易扩散渗透而出现涂膜光泽比硬质颜填料低。
填料的颗粒形态体现在吸油量值方面，即直径大的针状颗粒、软质填料、多孔粉体其吸油值大，较难分散，而球形、硬质的填料其吸油量相对较低，分散效率高。从涂膜补强的角度考虑，含硬质粉体、高比表面粉体的涂层耐磨性较好。
参考来源：
填料的物化性能对涂料的影响玉渊、陆强
颜填料的结构与物性对涂料性能的影响周铭
粉体圈 朱朱
粉体圈--粉体从业人员的生意和生活圈子
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