پرکننده ها تقویت کننده های پی وی سی به طور سنتی برای کاهش قیمت نهایی محصولات پی وی سی استفاده می شوند اما امروزه آنها نه تنها برای کاهش قیمت ، بلکه برای تقویت خواص مختلف محصولات پی وی سی نیز به کار میروند . به همین دلیل مصرف پر کننده ها نیز هم گام با مصرف پلیمر ها ، در حال رشد است ، به طوری که میزان مصرف سالانه ی پر کنند ها در اوایل سال 2000 میلادی حدود 14 میلیون تن ، برآورد شده است . عوامل خواص نهایی پر کننده نظیر شیمی ، شکل ذرات ، توزیع اندازه ذرات ، سطح ، خواص نوری ، رنگ ، نسبت منظر ، چگالی ، سختی و تراکم را تعیین می کنند .
برای برسی کارایی پر کننده ها و انتخاب یک پر کننده ی مناسب برای آمیزه پی وی سی باید به چند عامل توجه کرد . مهم ترین عواملی که باید مد نظر قرار بگیرند ، اندازه و توزیع اندازه ی ذرات ، مورفولوژی و شیمی سطح پرکننده می باشند . برای تعیین اندازه ی ذرات پر کننده ، معمولا از قطر کره ی معادل استفاده میشود . یکی دیگر از خواص مهم پرکننده ها میزان سطح تماس آنها می باشد . میزان سطح تماس ذرات پرکننده در واقع توانایی جذب و انجام واکنش های پرکننده با ذرات دیگر نظیر آنتی اکسیدان ها ، پایدار کننده های حرارتی و پلیمر های قطبی را تعیین می کند .
میزان انعکاس و تفرق ورذرات پرکننده به پارامتر ضریب شکست نوری و توزیع اندازه ذرات بستگی دارد . ضریب شکست پی وی سی حدود 54/1 است و با استفاده از مقادیر و انواع مختلف پرکننده ها می توان محصولات شفاف ، نیمه شفاف و کدر از پی وی سی تولید کرد . به طور مثال ضریب شکست کربنات کلسیم و دی اکسید تیتانیوم به ترتیب 66/1 و 76/2 است . بنابراین با استفاده از کربنات کلسیم در آمیزه پی وی سی ، محصول نیمه شفاف بدست می آید ، در صورتی که دی اکسید تیتانیوم سبب پشت پوشی کامل محصول می شود .
در حالت کلی دو روش برای اندازه گیری رنگ پریدگی وجود دارد . روش اول که ساده ترین روش نیز است ، در واقع ارزیابی بصری و مشاهده تحت شرایط معین ( D1729 و ASTM D-1535 ) می باشد . در این روش به سرعت میتوان رنگ ها را با یکدیگرمقایسه کرده و نتیجه گیری کرد . اما نتایج کاملا تحت تاثیر قدرت بینایی شخص آزمایشگر می باشد .
در روش دوم ( E313 و E97 و E308 و D2244 و ASTM ) از یک اسپکتروفتومتر برای برسی دقیق رنگ نمونه استفاده میشود . از چگالی ویژه نیز برای تعیین قیمت حجمی فرمولاسیون های پی وی سی استفاده میشود .
برای بیان میزان سختی پرکننده ها نیز گاهی از مقیاس سختی ماس استفاده می شود . مقیاس سختی ماس ، که توسط فریدریک ماس در سال 1812ابداع شد ، در واقع توانایی خراشیدن و یا خراشیده شدن یک ذره ی پرکننده را با ذرات پر کننده ی مجاور آن ارزیابی می کنند . یکی دیگر از معیار های اصلی پر کننده ها کسر تراکم می باشد . کسر تراکم ذره در اصل جزء حجمی ذرات کاملا به هم چسبیده به کل حجم اشغال شده توسط ذرات می باشد .
البته در کاهش اندازه ذرات مقداری محدودیت وجود دارد . زیرا با کاهش اندازه ، علیرغم بهبود خواص فیزیکی و مکانیکی ، تمایل ذرات به خوشه سازی نیز افزایش می یابد و مشکلاتی در آمیزه سازی و پراکندگی ذرات در آمیزه بوجود می آید .
کربنات کلسیم یک جزء اصلی سنگ آهک است . این ماده به طور طبیعی در شکل های گچ ، سنگ مرمر و سنگ های مرجانی مانند کلسیت و آرگونایت وجود دارد کلسیت یک بلور شش وجهی است که در تمام فشار ها و دما های زیر دمای تجزیه ی حرارتی ، از نظر ترمودینامیکی پایدار است .
کائولین یا خاک چینی در واقع نوعی خاک رس می باشد که از تجزیه پر کننده های معدنی آلومینیومی ، نظیر میکا و فلداسپار ، در اثر عوامل جوی بدست می آید . کائولین یک سیلیکات آلومینیومی آبدار است که در شکل های طبیعی آبدار و آهکی بدون آب نیز وجود دارد ، که هر دوی آن ها اسیدی هستند .کائولین آبدار دارای پارامتر درخشندگی خشک 95_85 ، سختی ماس 6_5 و اندازه متوسط ذرات 10_3/0 میکرون می باشد .
تالک یک سیلیکات منیزیمی آبدار است که شامل Mgo 31/7% ، SiO2 63/5% و H2O 4/8% است . این پر کننده دارای سختی ماس 1 بوده و جزء نرم ترین پر کننده های فرمولاسیون های پی وی سی است . تالک عمدتا بسیار ریز (5_1 میکرون) ، بسیار آبگریز ، لغزنده و مقاوم در برابر حرارت (900 درجه ی سانتی گراد) بوده و نسبت به اغلب مواد شیمیایی خنثی می باشد .
میکا نام دسته ی گسترده ای از ترکیبات آلومینوسیلیکاتها است . انواع مختلفی از پرکننده ی میکا نظیر موسکویت ، فلوگوپایت ، بایوتایت ، لپیدولایت ، روسکولایت ، فلداروفلوگوپایت ، فاسیت و پاراگونایت وجود دارد که موسکویت و فلوگوپایت پر مصرف ترین انواع میکا در فرمولاسیون های پی وی سی هستند .
سولفات باریم به دو حالت سنگ معدن طبیعی و رسوبی موجود است . این ماده از بلورهای لوزی شکل با دمای ذوب 1580 درجه سانتی گراد ، وزن ویژه ی 5/4 ، غیر رسمی و به شدت نامحلول تشکیل شده است و سختی ماس 5/3_3 دارد که نشان میدهد یک پر کننده ی بلوری نسبتا نرم می باشد .
البته از پرکننده ها و تقویت کننده های پی وی سی میتوان به ولستونایت ، سولفات کلسیم ، نفلاین سینایت ، کره های ریز شیشه ای اشاره کرد .
از جمله مهم ترین پر کننده های طبیعی آمیزه های پی وی سی ، می توان به چوب اشاره نمود که در شکل های پودری ، تک لیف و الیاف چندتایی مورد استفاده قرار میگیرد . البته پودر چوب بدلیل اینکه مشکلات پراکندگی و خوشه سازی کمتری را نسبت به شکل های لیفی در آمیزه ایجاد می کند و رفتار فرآیندی ساده تری دارد ، بیشتر مورد توجه می باشد . در ساختار چوب دو نوع سلول اصلی وجود دارد که نوع لیفی و نوع آوندی هستند و تفاوت انواع مختلف چوب ها با یک دیگر ناشی از تفاوت این سلول ها می باشد . به طور کلی چوب ها را نیز می توان به دو نوع سخت و نرم تقسیم بندی کرد .
