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空心玻璃微珠特性及應用
2015年06月05日 發布 分類:粉體應用技術 點擊量:5194
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空心玻璃微珠是一種尺寸微小的空心玻璃球體,屬無機非金屬材料。由于中空的特性,與普通的玻璃微珠相比,具有質輕、低導熱、隔音、高分散、電絕緣性和熱穩定性好等優點。通常粒徑范圍為10-180微米,堆積密度0.1-0.25克/立方厘米。是一種用途廣泛、性能優異的新型輕質材料。


 

 

一、空心玻璃微珠主要特性

 

1、玻璃材料其實是無色透明的,但是由于玻璃珠對全可見光譜范圍光線有散射作用,看起來顏色是白色。但是當它添加到有色材料中,則散射的也是材料顏色的光線,故其可廣泛用于任何對外觀顏色有要求的材料中而不影響原有材料顏色。

2、空心玻璃微珠的密度約是傳統填充料微粒密度的十幾分之一,填充后可大大減輕產品的基重,較大的體積又使得它替代了大量的其它原材料,降低了產品成本。

3、具有有機改性(親油性)表面。空心玻璃微珠潤濕分散容易,可填充于大多數熱固熱塑性樹脂中,如聚酯、環氧樹脂、聚氨酯等。

4、高分散、流動性好。由于空心玻璃微珠是微小圓球,在液體樹脂中要比片狀、針狀或不規則形狀的填料更具有較好的流動性,所以充模性能優異。更重要的是這種小微珠是各向同性的,因此不會產生因取向造成不同部位收縮率不一致的弊病,保證了產品的尺寸穩定,不會翹曲。

5、隔熱、隔音、絕緣、吸水率低。空心玻璃微珠的內部是稀薄的氣體,所以它具有隔音、隔熱的特性,是做為各種保溫、隔音產品的極佳填充劑。空心玻璃微珠的隔熱特性還可用于保護產品經受急熱和急冷條件之間交替變化而引起的熱沖擊。較高的比電阻,極低的吸水率使其可廣泛用于加工生產電纜絕緣材料。

6、吸油率低。球體的微粒決定了其有最小的比表面積及低吸油率,使用過程中可大大減少樹脂的用量,即使在高添加量的前提下粘度也不會增大很多,大大改善了生產操作條件,可使生產效率提高10%~20%。

 

 

二、空心玻璃珠的應用

 

1、空心玻璃微珠可以以填料的方式直接加入涂料體系,使涂料固化形成的涂膜具有保溫隔熱性能。它作為涂料填料同時還具有以下優點:高效的填充性,低吸油量,密度低,添加5%(重量百分比)就能使成品增多25%~35%(體積或者說是涂覆面積百分比),從而降低涂料的單位體積成本。玻璃微珠玻化質的表面更抗化學腐蝕,對光有反射作用。因此,涂料涂層具有防污、防腐蝕、防紫外線、防黃變以及抗刮效果。空心玻璃微珠微粒為密閉空心球體,添加進涂料中形成很多微觀的獨立絕熱腔體,從而大大提高涂膜對熱及聲音的絕緣性,起到很好的隔熱和降噪音的作用。使涂層具有更加的防水,防污,防腐蝕性能。微珠化學惰性的表面抗化學腐蝕,當成膜時玻璃微珠的微粒排列緊密,形成低孔隙率,使涂層表面形成對潮氣及致腐蝕離子有阻擋作用的保護膜,起到很好的防護作用。

 

2、中空玻璃微珠另一個較大的用途是人造大理石(崗石)。它能夠改善人造大理石的抗沖擊性、改善紋理布局及顏色的連續性、降低固化時間、減輕重量輕。人造大理石標準配方與含中空玻璃微珠配方比較,采用中空玻璃微珠不會造成混合體系粘度的增加;中空玻璃珠配方中,重量占3.8%的中空玻璃微珠其體積可達26.8%,這樣會使其最終重量降低30%。

 

3、空心玻璃微珠用于超高分子量聚乙烯材料的填充,既充當了改善加工流動性的固體潤滑劑,又可對超高分子量聚乙烯材料的綜合力學性能進行改性,以提高其強度和耐磨性等。加有空心玻璃微珠的尼龍的拉伸強度、沖擊強度、硬度等力學性能得到提高,并可防止由光和熱引起的材料老化。用空心玻璃微珠填充硬質PVC,生產異型材、管材和板材,可使材料具有良好的尺寸穩定性,提高剛性和耐熱溫度,并提高生產效率;填充ABS,可改善材料尺寸的穩定性,降低收縮率,提高抗壓強度和抗彎模量,并改善表面上漆性能。

 

4、空心玻璃微珠是民用乳化炸藥性能優異的敏化劑。早期乳化炸藥比較常用的密度調節劑為膨脹珍珠巖和化學發泡劑,這類炸藥存在易受其粒度、強度和耐油性能的限制,爆炸性能低、儲存期短、炸藥密度不易控制等問題。在乳化炸藥中引入空心玻璃微珠,克服了上述缺點,大大提高了炸藥的爆轟性能并顯著提高了儲存穩定性。其主要特點就是利用了空心玻璃微珠的敏化作用。可顯著提高乳化炸藥的起爆性能,延長儲藏期。

 

5、空心玻璃微珠還可以用于原子灰(膩子粉)中增加體積,改善打磨性能,提高耐酸堿性能。

 

小結:空心玻璃微珠是近年來發展起來的一種用途廣泛、性能優異的新型材料。在涂料行業、復合材料、人造大理石等行業應用廣泛。航空、航天、新型高速列車、豪華游艇、體育用品等領域都可以見到它的身影。它的成功應用,可稱為是傳統材料成功創新的典范。


(粉體圈 作者:梧桐)

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