空心玻璃微珠在复合材料中的应用

修补复合材料

修补用的复合材料,其典型的应用是在树脂中加入WSKT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。对空心玻璃微珠来说,灰尘是一个问题,有趣的是,在后处理过程中,比如打磨,导致空心玻璃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。应当注意的是空心玻璃微珠的直径不宜过大,防止打磨后留下太大的针孔,同时要选择更加理想的级配。

合成泡沫塑料块及轻质芯材

早在1971年SPI年会上就有一篇研究论文中介绍道,在环氧树脂中加入空心玻璃微珠得到了较高质量的泡沫,并且密度降低了20%~30%。泡沫密度为0.66g/cm3时静压强度为1136kg/cm2。在制造轻质芯材时,正是由于采用了空心玻璃微珠才使得技术问题得以解决。与通常玻璃钢相比,这种芯材的使用大大提高了制品的刚度并降低重量,根据刚度来选择芯材的厚度。芯材的密度为0.57g/cm3~0.67g/cm3,抗压强度为284kg/cm2~426kg/cm2。广泛应用于各种工业制品,如车辆、船舶、建设用夹层复合板,运动器材、模型、深水浮体等。

聚酯家具

聚酯家具是空心玻璃微珠的另一应用领域,主要是降低其密度,例如,它能使混合物的密度达到0.9g/cm3,而用珍珠盐为1.09g/cm3,用碳酸钙为1.46g/cm3。同时也提高了砂磨和抛光等加工性能,节约工时为50%左右。随着空心玻璃微珠比例的增加其刚度也明显地提高。

玻璃钢喷涂工艺

含有空心玻璃微珠的树脂体系可以采用无气喷涂设备来喷涂,再加上玻璃纤维短切毡、布及其它织物能够制造船舶用层合板。随着体系内压力的不同来选择相应类型的中空玻璃微珠。较为典型的配方是空心玻璃微珠的体积含量为22%,相应的重量含量为5%左右。利用较低剪切力的搅拌设备便能很好地使之分散到树脂中去。

SMC和BMC制品

在SMC和BMC中加入空心玻璃微珠能够使其最终模塑制品的重量降低25%~35%。密度由1.7g/cm3~1.9g/cm3降到1.2g/cm3~1.4g/cm3,介电性能也得到大大地改善。选择合适的配方能够制造出符合特定要求的绝热板。较为典型的应用实例是能够制造出较为轻质的汽车和建筑零部件。

玻纤缠绕和拉挤工艺

在纤维缠绕和拉挤工艺中应用空心玻璃微珠能够降低成本,降低复合材料的密度,提高复合材料的抗冲击强度和机械加工性能。在拉挤工艺中采用空心玻璃微珠能够降低树脂和玻纤的用量。添加8%的空心玻璃微珠就能减少15%以上的玻纤用量。除了减少重量以外,还能够改善制品的物理、介电和绝缘性能。此外,另一个优点是它在树脂体系中能够起到润滑剂的作用,可以使拉挤速度提高25%~70%。

其它树脂体系

空心玻璃微珠除了添加到聚酯中以外还可添加到环氧树脂中,制成合成泡沫塑料块。在美国环氧/空心玻璃微珠合成泡沫已经成功地应用到船舵中。这种泡沫塑料块作为船舵的芯材而表层为玻璃钢。同聚酯相比环氧在减轻重量的前提下还能够使之强度得到显著地增加。实验室测得的数据表明,用这种材料制成的船舵,其抗弯曲载荷可达2500kg,是工程塑料ABS强度的3倍。在德国也有用聚酰亚胺树脂和空心玻璃微珠合成的泡沫塑料块来制造船舵的,这个船舵用在长12.5m,重55kg的帆船上。在结构材料中已经成功地采用了刚性的聚酰亚胺泡沫塑料块,这种结构能够使其压缩、弯曲强度及模量,高温条件下的尺寸稳定性得以提高。

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玻璃微珠在塑料中的应用

相信大家每天都会接触到各种玻璃制品,例如玻璃杯、玻璃门、玻璃窗等。虽然我们经常与它们接触,却对这些玻璃的种类与性质并没有太多了解。而由于对玻璃材料不够了解,往往会导致发生各种问题。我们将向大家介绍玻璃微珠有哪些应用领域,帮助大家进一步了解玻璃微珠在塑料中的应用。

一、玻璃微珠在塑料中的应用

玻璃微珠在塑料中应用具有如下特性:

1. 流动性好,产品尺寸稳定:玻璃微珠拥有优异的流动性能,可提高生产效率、降低能耗,提高制品尺寸稳定性防止翘曲等。

2. 改善外观、消除玻纤外露:用于各种工程塑料的玻纤改性可消除玻纤外露现象,改善流动性能,减少玻纤用量,降低成本。

3. 热稳定性好、阻燃:玻璃微珠熔点高、高温下不分解,可提高制品的阻燃性和热变形温度。

4. 吸油量低:玻璃微珠吸油量远低于常规填料,可大量填充,特别适用于PVC软制品(如人造革、鞋底料等)的加工生产,可减少增塑剂的用量,大大降低成本。

5. 绝缘性好、吸水率低:玻璃微珠比电阻高,吸水率低(0.2%),使用于生产电缆绝缘材料。

6. 耐腐蚀性强:玻璃微珠主要为硅酸铝成份,可在各种有机溶液及酸、碱溶剂中保持稳定。

7. 堆积密度小:可减轻制品重量,在一定程度上降低成本。

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高性能空心玻璃微珠的特点

高性能空心玻璃微珠是一种中空的微米级圆球粉末状超轻质无机非金属材料。因其优良的性能被誉为“复合材料”、“新时代空间材料”、“神奇粉”。它们是21世纪复合材料的主流品种。它们是近年来特别是发达国家广泛应用的新型功能性产业。填料具有重量轻、强度高、隔热、流动性好、耐腐蚀等诸多独特特性。

它是制造大型飞机和其他航空航天飞行器所确保的特殊材料,是海洋领域的通用基础材料,是军工行业不可缺少的核心材料,是开发油气管道中耐压力的密度调节材料。ELDS具有建筑、电子、化工、汽车、塑料、涂料涂料、体育用品、玻璃纤维增强塑料、木材代用品、人造大理石等多种行业的特殊功能,填充材料具有广阔的市场应用前景和广阔的市场前景。产品应用效果。

空心玻璃微珠的特点:

1、保温效果好

紧密排列的空心玻璃微珠含有稀薄的气体,导热系数低,具有很好的隔热效果,在隔热涂料中得到了广泛的应用。

2、有效填充

微小的球形颗粒决定了它们的表面积和低吸油率,这可以大大减少树脂和其他生产部件在涂料中的使用。

3、优良的环境性能

在填充量高的前提下,涂料粘度的增加并不明显,因此可以减少溶剂的使用,从而减少涂料使用过程中有毒气体的排放,有效降低VOC指数。

4、较小的摩擦

空心玻璃微珠是一种球形颗粒,起着支撑作用,摩擦系数低。提高了流涂性能,使施工更加方便。

5、良好的耐化学性

该涂料具有较好的防水、防污、防腐性能。化学惰性表面能抵抗化学腐蚀。

6、绝热导热特性

空心玻璃微珠导热系数低,涂层的热阻高。

深潜用空心玻璃微珠

由于对强度要求比较高,所以深潜用固体浮力材料一般采用浮力调节介质与高强度树脂复合而成。其中,空心玻璃微珠是最主要的浮力调节介质。特别是在大深度的深海领域应用时,为保证浮力材料具有较高的耐压强度和较大的安全可靠性,往往只能采用空心玻璃微珠与聚合物复合的复合泡沫。同时,为获得低密度复合泡沫,提高其浮力,空心玻璃微珠的体积含量都较高,达到60%-70%,因此,空心 玻璃微珠对深潜用固体浮力材料的性能具有重要的影响。可以说,只有在制备出低密度、高强度的空心玻璃微珠的基础上,才能获得理想的固体浮力材料。

空心玻璃微珠在塑料中的应用领域

一、空心玻璃微珠在塑料中的应用

空心玻璃微珠在塑料中应用具有如下特性:

1. 流动性好,产品尺寸稳定:空心玻璃微珠拥有优异的流动性能,可提高生产效率、降低能耗,提高制品尺寸稳定性防止翘曲等。

2. 改善外观、消除玻纤外露:用于各种工程塑料的玻纤改性可消除玻纤外露现象,改善流动性能,减少玻纤用量,降低成本。

3. 热稳定性好、阻燃:空心玻璃微珠熔点高、高温下不分解,可提高制品的阻燃性和热变形温度。

4. 吸油量低:空心玻璃微珠吸油量远低于常规填料,可大量填充,特别适用于PVC软制品(如人造革、鞋底料等)的加工生产,可减少增塑剂的用量,大大降低成本。

5. 绝缘性好、吸水率低:空心玻璃微珠比电阻高,吸水率低(0.2%),使用于生产电缆绝缘材料。

6. 耐腐蚀性强:空心玻璃微珠主要为硅酸铝成份,可在各种有机溶液及酸、碱溶剂中保持稳定。

7. 堆积密度小:可减轻制品重量,在一定程度上降低成本。

二、空心玻璃微珠有哪些应用领域

空心玻璃微珠主要用于以下几种胶料制品:

1. 尼龙、PP、PBT、PC、POM等工程塑料的改性,可改善流动性、消除玻纤外露、克服翘曲、提高阻燃性能,减少玻纤用量降低生产成本。

2. 填充硬质PVC、PP、PE、生产异型材、管材和板材,可使制品具有良好的尺寸稳定、提高刚性和耐热温度,提高制品性价比,提高生产效率,降低成本。

3. 填充于PVC、PE等电缆、绝缘护套材料,可提高产品的耐高温、绝缘、耐酸碱等性能和产品的加工性能,提高产量,降低成本。

4. 填充环氧树脂覆铜版,可降低树脂粘度,提高弯曲强度,改善其物理机械性能,提高玻璃化转变温度,降低介电常数,降低吸水性,降低成本。

5. 填充不饱和聚脂,可降低产品的收缩率和洗水率,提高耐磨性和硬度,且在层压和涂覆时空穴少,用于玻璃钢制品、抛光轮、工具等。

6. 填充有机硅树脂,可提高物理机械性能,大量填充可大大降低成本,是生产模具的理想材料。

空心玻璃微珠材料在塑料中的应用

空心玻璃微珠增强保险杠专用料

汽车保险材料是最重要的汽车工业的塑料件,既要求质轻,又要求具备高抗冲性能,只有少数单位能生产。

现在使用空心玻璃微珠材料作填料,通过塑料改性新方法,以聚丙烯树脂为主体,加入空心玻璃微珠和各种助剂,改性剂,经双螺杆挤出机混炼,塑化、造粒、已生产出汽车保险杠专用料。这种专用料具有优秀的机械性能,优秀的化学稳定性,耐老化性等特点。这种专用料是各类大小汽车保险杠,特别是高档轿车保险杠的专用料,也可以用来制造汽车挡泥板,裙护板,内饰件,导流板等要求具有高抗冲击性的制品。

空心玻璃微珠阻燃性专用料

由于空心玻璃微珠本身是玻璃体,阻燃耐高温。虽在燃烧时不会分解水分,但和有机阻燃剂配合使用,组成有机-无机复合阻燃剂体系,不但能保持塑料制品的机械力学强度,而且阻燃性能达到美国UL94V-0级标准要求。

空心玻璃微珠阻燃改性专用料,由于添加了空心玻璃微珠和有机阻燃剂,就使塑料制品在高温下可以长期使用,并适用于各种不同的加工工艺。这种专用料可以广泛用于生产各种阻燃要求的电器产品和其他产品。

空心玻璃微珠改性管材板材专用料

对于各种树脂如PP,PVC和超高分子量聚乙烯制成的塑料管材和板材已经应用于各种领域,对于要求高的产品如大口径天然气输送管,石油管,各种供水管等,为了提高制品的耐候性,耐腐蚀性,耐磨性和提高抗热性,抗冲击性,最好的做法就是添加徽珠材料。

为此,研究人员已开发出PP、PVC,超高分子量聚乙烯为载体树脂的空心玻璃微珠改性专用料。这种专用料显示了优秀的增强和增韧效果,具有优秀的抗冲击性,耐热性,耐低温性,耐磨性,耐腐蚀和耐候性等优良品质。

其他应用

对于众多的塑料制品,还可以开发出更多的空心玻璃微珠改性母料和专用料。例如对于尼龙(PA-6)产品,过去传统的做法为了增强改性是添加玻纤,如PA中加入30%玻纤的母料使用非常普遍。现在使用25%空心玻璃微珠和5%玻纤制成PA母料,各项性能均能达到原30%玻纤母料指标。但是空心玻璃微珠填料价格只是玻纤的一半,真正做到材料成本的降低。又如纺织用的梭子由于不耐磨需经常更换。现在用空心玻璃微珠填充的塑料梭子使用寿命大大延长。

目前,空心玻璃微珠材料的开发应用研究是推动空心玻璃微珠材料发展的关键。而表面改性,高分子材料科学和复合材料的应用更是关键技术。只有加强这一方面的研究,空心玻璃微珠材料才能在塑料、橡胶等高分子材料科和产业中发挥重要的作用。也就是说,无机粉体材料只有和高分子材料相结合,发展成复合材料才能取得重大应用进展。

空心玻璃微珠促成更优良的聚合物复合材料

空心玻璃微珠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”。

通过化学气相沉积法合成碳纳米纤维从而形成的混合填料,覆盖在空心玻璃微珠的表面上。

同时兼具高导电性以及低导热性的轻型复合材料在航空航天、海洋和能源应用等领域中具有无可替代的地位,是工程人员梦寐以求的材料,但在实际生产中却困难重重。现在研究人员认为他们可以通过将由碳纳米纤维覆盖的空心玻璃微珠填充到复合材料中的方法解决材料生产中遇到的问题。

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,有力地促进了作用我国科技事业的发展。

空心玻璃微珠凭借其质量轻、导热系数小的特点,成为了优异的聚合物复合材料添加剂。但是,由于玻璃微球与聚合物基体之间相互作用程度很低,因此复合材料的强度有所下降。考虑到碳纳米管和碳纳米纤维优良的导电性,研究人员考虑将其作为聚合物复合材料的填充物。为了得到适宜的平衡性能,研究人员试图将这些填料的最优属性整合在一起。我们打算将空心玻璃微珠的低热导率和碳纳米纤维的高导电率结合起来,从而应用于航天工业中隔热设备的制造。

研究团队并不仅仅只是将两种填充料单纯得添加到聚合物中,而是研制了一种新的混合填料。研究人员选择空心玻璃微珠作为填料的基体,空心玻璃微珠的尺寸范围为20-100μm,由钠-钙-硼硅酸盐玻璃制成,其表面被碳纳米纤维覆盖(碳纳米纤维是利用化学气相沉积法获得),然后将处理好的空心微球嵌入到聚合物基体(聚氨酯丙烯酸酯树脂)中。

我们通过直接在空心玻璃微球表面培养碳纳米纤维的做法,我们避免了将纳米纤维分散在基质中的复杂操作,从而可以直接将培养好的空心微球作为标准的填充料使用。

研究人员认为,研制所得的复合材料具有易于加工、轻便、导热性低、导电性优良的特点,对于聚合物基复合材料而言,是一种独特的“特性聚合体”。

在要求低热导率和高电导率的制造领域,这种材料具有很大的应用前景,例如在目前只能依赖于昂贵材料的热电装置方面。其他方面的应用可能还包括电子设备中常用的电磁干扰材料以及隔热材料。

如果我们能够研制出具有更高的电导率、更低的导热系数的复合材料,那么,在飞机的防雷击保护、静电涂层、电磁屏蔽、绝热等方面,这种材料会受到强烈的追捧。

研究人员认为,他们的工作能够为新一代混合填料的研制打下基础,推进具有新型特性的复合材料的发展。

空心玻璃微珠在建材中的应用

空心玻璃微珠密度低且不易吸水,可作添加剂制备低密度、低黏度、低渗透性及结合力强的轻质注浆水泥。用腔内全部填有水泥浆的空心玻璃微珠制成的轻质水泥,优于传统膨胀珍珠岩轻质水泥和膨润土轻质水泥,且气隔热性能随空心玻璃微珠粒度的减小而提高。当空心玻璃微珠的腔内没有水泥浆时,样品的隔热性能得到最大改善。在研究了粉煤灰空心玻璃微珠对材料吸声性能的影响,在水泥中加入体积为40%的空心玻璃微珠时吸声性能达到最大值。

空心玻璃微珠已广泛用于人造大理石生产,填充适当的空心玻璃微珠,可改善人造大理石纹理布局及颜色的连续性,降低固化时间,改善冲击强度,提高抗龟裂能力,降低破损率,同时改善机械加工性,减小后处理工具的磨损,且便于搬运及安装。

人们开始将空心玻璃微珠用于涂料研究,以提高涂料的隔热、隔音性能。研究表明在控制反应温度和浓度的条件下,可使镀银空心玻璃微珠的红外辐射率由原来的1.02降为0.70,将其应用于涂料后,涂层的红外辐射率为0.80。

空心玻璃微珠在涂料中的隔热性研究

空心玻璃微珠是20世纪五六十年代发展起来的一种微粒材料,是由钠硼硅酸盐材料经特殊工艺制成的薄壁、封闭的微小球体,球体内部包裹一定量的气体,它具有低密度、低导热、低吸油率、耐高低温、电绝缘强度高、热稳定性好、耐腐蚀、粒径及化学组成可控等优点。随着科学技术的发展以及空心玻璃微珠工业化批量生产的实现,空心玻璃微珠材料价格低廉,品种、规格日益增加,可以广泛应用于建材、塑料、橡胶、涂料、冶金、航海和航天等领域。本文旨在探讨其在涂料中的隔热性能。

空心玻璃微珠有优良的隔热性,作为隔热材料在涂料中的应用日益广泛,通过ABAQUS软件和实验都提供了空心玻璃微珠作为优良隔热材料的证据,并且随着粒径和体积含量的增加隔热性能提高,200目要比300目的效果好,在中低含量(<20%左右〉的范围内基本呈线性关系。

要制得良好的隔热涂料,隔热性是主要性能指标,当然对于不同应用场合和使用目的,要考察诸如拉伸强度、硬度、耐冲击性、耐擦洗性、在基材上的附着力等相关性能指标,对于空心玻璃微珠和其他填料或颜料的配合及相互作用也需深入研究。

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高折射空心玻璃微珠用途介绍

高折射空心玻璃微珠是生产反光布、反光贴膜、反光涂料等新型光功能复合材料的核心材料,它具有回归反光的特性,并由此产生较强的回归反射效应,无需外加电源,可广泛应用于道路、港口、矿山、消防、交通安全等领域,作为安全标志,极大的提高了人们的安全性、可靠性。

目前我们有高折射空心玻璃微珠有折射率N1.9、N1.93和N2.2三种规格,检验范围200目-400目(可分级提供),产品流动性好、色度好、球型高、透明度高于95%。

反光原理:反光材料制品采用高折射率空心玻璃微珠后半表面镀铝作为后向反射器,具有极强的逆向回归反射性能,能将85%的光线直接反射回光源处,回归反射所造成的反光亮度,可使驾驶人员在带光源的夜间或视野不佳的情况下能清楚地看见行人或障碍目标,确保双方安全。

热转印反光烫画:将空心玻璃微珠预先涂布在含有热熔胶的PVC膜上,制成反光热熔膜,根据需要,裁剪出各种文字或图案,通过热烫方式可转移到衣服、箱包、条幅等材料上,反光性能、牢固度俱佳。它改变了在服装上缝制反光标志的传统工艺,克服了图案单一,工序繁琐的缺点,不仅起到反光、安全警示作用,而且具有美观装饰作用,迎合了人们对服饰追求个性化、新潮化的心理。