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空心玻璃微珠特性及应用
2015年06月05日 发布 分类:粉体应用技术 点击量:4817
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空心玻璃微珠是一种尺寸微小的空心玻璃球体,属无机非金属材料。由于中空的特性,与普通的玻璃微珠相比,具有质轻、低导热、隔音、高分散、电绝缘性和热稳定性好等优点。通常粒径范围为10-180微米,堆积密度0.1-0.25克/立方厘米。是一种用途广泛、性能优异的新型轻质材料。


 

 

一、空心玻璃微珠主要特性

 

1、玻璃材料其实是无色透明的,但是由于玻璃珠对全可见光谱范围光线有散射作用,看起来颜色是白色。但是当它添加到有色材料中,则散射的也是材料颜色的光线,故其可广泛用于任何对外观颜色有要求的材料中而不影响原有材料颜色。

2、空心玻璃微珠的密度约是传统填充料微粒密度的十几分之一,填充后可大大减轻产品的基重,较大的体积又使得它替代了大量的其它原材料,降低了产品成本。

3、具有有机改性(亲油性)表面。空心玻璃微珠润湿分散容易,可填充于大多数热固热塑性树脂中,如聚酯、环氧树脂、聚氨酯等。

4、高分散、流动性好。由于空心玻璃微珠是微小圆球,在液体树脂中要比片状、针状或不规则形状的填料更具有较好的流动性,所以充模性能优异。更重要的是这种小微珠是各向同性的,因此不会产生因取向造成不同部位收缩率不一致的弊病,保证了产品的尺寸稳定,不会翘曲。

5、隔热、隔音、绝缘、吸水率低。空心玻璃微珠的内部是稀薄的气体,所以它具有隔音、隔热的特性,是做为各种保温、隔音产品的极佳填充剂。空心玻璃微珠的隔热特性还可用于保护产品经受急热和急冷条件之间交替变化而引起的热冲击。较高的比电阻,极低的吸水率使其可广泛用于加工生产电缆绝缘材料。

6、吸油率低。球体的微粒决定了其有最小的比表面积及低吸油率,使用过程中可大大减少树脂的用量,即使在高添加量的前提下粘度也不会增大很多,大大改善了生产操作条件,可使生产效率提高10%~20%。

 

 

二、空心玻璃珠的应用

 

1、空心玻璃微珠可以以填料的方式直接加入涂料体系,使涂料固化形成的涂膜具有保温隔热性能。它作为涂料填料同时还具有以下优点: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%(体积或者说是涂覆面积百分比),从而降低涂料的单位体积成本。玻璃微珠玻化质的表面更抗化学腐蚀,对光有反射作用。因此,涂料涂层具有防污、防腐蚀、防紫外线、防黄变以及抗刮效果。空心玻璃微珠微粒为密闭空心球体,添加进涂料中形成很多微观的独立绝热腔体,从而大大提高涂膜对热及声音的绝缘性,起到很好的隔热和降噪音的作用。使涂层具有更加的防水,防污,防腐蚀性能。微珠化学惰性的表面抗化学腐蚀,当成膜时玻璃微珠的微粒排列紧密,形成低孔隙率,使涂层表面形成对潮气及致腐蚀离子有阻挡作用的保护膜,起到很好的防护作用。

 

2、中空玻璃微珠另一个较大的用途是人造大理石(岗石)。它能够改善人造大理石的抗冲击性、改善纹理布局及颜色的连续性、降低固化时间、减轻重量轻。人造大理石标准配方与含中空玻璃微珠配方比较,采用中空玻璃微珠不会造成混合体系粘度的增加;中空玻璃珠配方中,重量占3.8%的中空玻璃微珠其体积可达26.8%,这样会使其最终重量降低30%。

 

3、空心玻璃微珠用于超高分子量聚乙烯材料的填充,既充当了改善加工流动性的固体润滑剂,又可对超高分子量聚乙烯材料的综合力学性能进行改性,以提高其强度和耐磨性等。加有空心玻璃微珠的尼龙的拉伸强度、冲击强度、硬度等力学性能得到提高,并可防止由光和热引起的材料老化。用空心玻璃微珠填充硬质PVC,生产异型材、管材和板材,可使材料具有良好的尺寸稳定性,提高刚性和耐热温度,并提高生产效率;填充ABS,可改善材料尺寸的稳定性,降低收缩率,提高抗压强度和抗弯模量,并改善表面上漆性能。

 

4、空心玻璃微珠是民用乳化炸药性能优异的敏化剂。早期乳化炸药比较常用的密度调节剂为膨胀珍珠岩和化学发泡剂,这类炸药存在易受其粒度、强度和耐油性能的限制,爆炸性能低、储存期短、炸药密度不易控制等问题。在乳化炸药中引入空心玻璃微珠,克服了上述缺点,大大提高了炸药的爆轰性能并显著提高了储存稳定性。其主要特点就是利用了空心玻璃微珠的敏化作用。可显著提高乳化炸药的起爆性能,延长储藏期。

 

5、空心玻璃微珠还可以用于原子灰(腻子粉)中增加体积,改善打磨性能,提高耐酸碱性能。

 

小结:空心玻璃微珠是近年来发展起来的一种用途广泛、性能优异的新型材料。在涂料行业、复合材料、人造大理石等行业应用广泛。航空、航天、新型高速列车、豪华游艇、体育用品等领域都可以见到它的身影。它的成功应用,可称为是传统材料成功创新的典范。


(粉体圈 作者:梧桐)

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