空心玻璃微珠(Hollowglassmicrospheres)是一种经过特殊加工处理的玻璃微珠,其主要特点是密度较玻璃微珠更小,导热性更差。它是上个世纪五、六十年代发展起来的一种微米级新型轻质材料,其主要成分是硼硅酸盐,一般粒度为10~250μm,壁厚为1~2μm;空心玻璃微珠具有抗压强度高、熔点高、电阻率高、热导系数和热收缩系数小等特点,它被誉为21世纪的“空间时代材料”。空心玻璃微珠具有明显的减轻重量和隔音保温效果,使制品具有很好的抗龟裂性能和再加工性能,被广泛地使用在玻璃钢、人造大理石、人造玛瑙等复合材料以及石油工业、航空航天、新型高速列车、汽车轮船、隔热涂料等领域,有力地促进了我国科技事业的发展。材料简介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,该产品的主要成分是硼硅酸盐,粒度为10-250微米、壁厚为1-2微米的空心球体。该产品具有质轻、低导热、强度高和良好的化学稳定性等优点,经过特殊处理,具有亲油、憎水性能,非常容易分散于树脂等有机材料中。空心玻璃微珠广泛用于玻璃钢、人造大理石、人造玛瑙等复合材料中,具有明显的减轻重量和隔音保温效果,使制品具有很好的抗龟裂性能和再加工性能。在航空、航天、新型高速列车、豪华游艇、隔热涂料、保龄球等领域得到广泛应用,并起到了独特的良好作用空心玻璃微珠(中空玻璃微珠)是一种微小,中空的圆球状粉末。粒径可根据需要在-00微米之间任意选择,密度在0.1-0.7g/ml。具有重量轻体积大、导热系数低、抗压强度高,分散性、流动性、稳定性好的优点。另外,还具有绝缘、自润滑、隔音、不吸水、耐火、耐腐蚀、防辐射、无毒等优异性能。本产品可直接填充于绝大部分类型的热固性、热塑性树脂产品中,起到减轻产品重量,降低成本,消除产品内应力确保尺寸稳定性,挺高抗压、抗冲击性、耐火度、隔音隔热性、绝缘性等作用!并且还可以取缔部分青铜粉、二氧化钼和白炭黑等一些昂贵的填充料。空心玻璃微珠,是由无机材料构成的。按化学成分有:二氧化硅、氧化铝、氧化锆、氧化镁、硅酸钠等。其粒径十到几百微米,为内部充斥CO2气体的封闭微型球体。并且具有质轻、低导热、无毒、不燃、化学稳定性好、高分散等优点。是人造大理石、玻璃钢、原子灰、油漆、塑料、、化工、建材等行业极好的产品填充剂。[1]成分中空玻璃微珠的化学组成(质量比为)SiO2:50-90%,Al2O3:10-50%,K2O:5-10%,CaO01-10%,B2O-2%特点颜色纯白可广泛用于任何对外观颜色有要求的制品中。比重轻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,替代及节省更多的生产用树脂,降低产品成本。亲油性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。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,了产品的尺寸稳定,不会翘曲。隔热隔音绝缘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。吸油率低球体的微粒决定了其有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%。应用领域广泛用于玻璃钢制品、复合泡沫塑料、人造大理石、合成木材、隔音保温材料、原子灰、深海浮力材料、保龄球、低密度粘合剂、密封材料、轻质树脂工艺品,壁画壁挂相框、墙板的夹心层结构、电子工业轻质封装材料、吸波材料、轻质混凝土、等。人造大理石中空玻璃微珠较大的用途是人造大理石。在美国,有许多制造商正在使用这种填料,它有以下优点:①改善冲击性能,正确配方制造的产品其性能高于人造大理石协会的要求。②改善纹理布局及颜色的连续性,使得产品更加美观、耀目。③降低固化时间,具有较快的模具周转速度。④改善冲击强度,提高抗龟裂能力,降低产品的破损率。⑤改善机械加工性,减少去飞边、切割、钻空和打磨的时间。⑥降低后处理工具的磨损。⑦改善浅颜的着性能,同时降低TiO2的用量(虽然有时需要混入一些较深的颜色)⑧重量轻,使其在搬运及安装过程中变得更容易,也降低了运输成本。以上所列的优点③~⑧能够明显降低成本。表1为人造大理石标准配方及含中空玻璃微珠配方所用树脂粘度为600~2000cP,采用中空玻璃微珠不会造成混合体系粘度的增加。在这个配方中重量占3.8%的中空玻璃微珠其体积可达26.8%,这样会使其终重量降低30%。由于树脂的粘度、当时的环境温度及碳酸钙的粒度是影响混合物体系粘度的主要原因,因此应优化这些因素,使其纹理更流畅、气泡更易排除,特别是当树脂的温度小于21℃时。研发专业人员是上个世纪80年代初,在空心玻璃微珠产品的研究方面有重大突破,并取得国内专利权的老专家和中、青年专业人员组成。经过多年不懈的努力,现已经开发出两大系列,多种规格的空心玻璃微珠产品。修补复合材料(树脂腻子)表2修补用的复合材料,其典型的应用是在树脂中加入中空玻璃微珠以取代部分碳酸钙、滑石粉等填料制成各种腻子,具有质量轻、附着力强、容易涂沫、低收缩性等优点,尤其是砂磨和抛光等加工性能显著提高。对空心微珠来说,灰尘是一个问题,有趣的是,在后处理过程中,比如打磨,导致空心微珠的破坏形成的灰尘其密度同玻璃的一样,这样它便不会漂于空中而很容易地降落到地面上。这样会大大减少空气中粉尘含量过高的缺点。这种腻子广泛用于玻璃钢制品、汽车、船舶、机床等的修补作业中。应当注意的是中空玻璃微珠的直径不宜过大,防止打磨后留下太大的,同时要选择更加理想的级配。表2是典型的腻子配方,当然要根据树脂的粘度等因素来做适当的优化。表1为人造大理石标准配方及含中空玻璃微珠配方所用树脂粘度为600~2000cP,采用中空玻璃微珠不会造成混合体系粘度的增加。在这个配方中重量占3.8%的中空玻璃微珠其体积可达26.8%,这样会使其终重量降低30%。由于树脂的粘度、当时的环境温度及碳酸钙的粒度是影响混合物体系粘度的主要原因,因此应优化这些因素,使其纹理更流畅、气泡更易排除,特别是当树脂的温度小于21℃时。碳酸钙的粒度应小于30目,以减少对玻璃微珠的损伤.塑料、橡胶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6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。随着玻璃微珠含量的增加,材料的马丁耐热温度提高。用于生产轴承、照相机、家具配件等;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,并提生产率;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,可广泛用于电视机壳、汽车塑料件、音响设备、家用电器的生产;填充环氧树脂,可降低材料粘度,改善物理机械性能,可用于生产复合泡沫塑料、深海潜艇、救生艇等;填充不饱和聚酯,可使材料收缩率和吸水率下降,抗磨性提高,且在层压和涂覆时空少,可生产玻璃钢制品、抛光轮、工具等;油漆涂料玻璃微珠有小的比表面积和低吸油率,可大大减少涂料中其他各生产成份的使用量。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。紧密排列的空心玻璃微珠内部含有稀薄的气体,其导热系数低,所以涂料涂层具有非常好的隔热保温效果。空心玻璃微珠可有效增强涂层的流动、流平性。空心玻璃微珠内含有气体具有较好的抗冷热收缩性,从而增强涂层的弹性,大大减少涂层因受热胀冷缩而引起开裂和脱落。在高填充量的前提下,涂料的黏度增加不明显,因此溶剂的使用量可减少,就能降低涂料在使用过程中有毒气体的排放量,有效减小VOC指标。使用建议:一般添加量为对全重量的10-20%。把空心玻璃微珠放到最后添加,采用低速度、低剪切力的搅拌设备分散,因为微珠球形流动性好,之间摩擦力也不大,所以分散很容易,短时间内就可以潮湿完全,稍延长搅拌时间达到均匀分散即可。空心玻璃微珠化学惰性,无毒,但因其极轻,所以添加时需要特别注意。我们建议采取分步加入法,也就是每次加入量为剩余微珠的1/2,逐步加入,这样能很好的避免微珠漂浮到空气中和使分散更完全。汽车底盘底盘装甲:底盘装甲,顾名思义就是给汽车底盘装上坚固的甲胄。而事实上这也确实是目前保护汽车底盘部件的方法。专业的底盘装甲是将一种特殊的弹性胶质材料喷涂在汽车底盘上,将底盘及车轮上方的部位完全包裹起来,待其自然固结后形成的一层有一定强度的耐腐蚀底盘保护层。添加了空心玻璃微珠的底盘漆特性:玻璃微珠玻化质的表面更抗化学腐蚀,因此,涂料涂层具有防污、防腐蚀、防黄变以及抗刮效果。若填充适当比例,微粒球形的结构使其对冲击力和应力有很好的分散作用,添加到涂料中能很好地提高涂膜的抗外力冲击性能,而且也能减少涂层因热胀冷缩产生的应力开裂。制品的韧性明显改善,抗冲击性显著提高,表面硬度增强。微粒为密闭空心球体,添加进涂料中形成很多微观的绝热腔体,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。人造木填充了空心玻璃微珠的人造木可以为制造家具部件、装饰品与雕塑提供出色的质量。在原配方中添加不同比例的空心玻璃微珠,可以调节产品密度。空心玻璃微球的吸油率比碳酸钙等普通填料要小得多,可使粘度显著下降。与传统矿物添加剂相比,空心玻璃微珠具有更好的流动性,适用于制造面积大而薄的板材,添加空心玻璃微珠后的材料更易钉钉加工,改变了传统配方的人造木普遍存在的钉钉后出现开裂的现象。空心玻璃微珠的填充量一般在5%-20%之间。空心玻璃微珠极易与树脂混合,一般建议在较慢的搅拌速度下在混合的最后阶段加入空心玻璃微珠。如果必须使用高压泵,则事先必须确定空心玻璃微珠的强度是否达到要求.注意:空心玻璃微珠的混合方式也是重要的因素,我们强烈建议添加空心玻璃微珠的混合速度应低于100转/分钟。