玻璃之家:空心玻璃微珠有望成为填充材料新星

   更新日期:2019-05-05     来源:建材之家    作者:地板之家    浏览:25    评论:0    
核心提示:空心玻璃微珠(ES)是一种尺寸微小的空心玻璃球,属无机非金属 材料,具有质轻、绝热、隔音、耐高低温、电绝缘性和热稳定性好、耐 腐蚀等优点。ES早先主要用于航空航天、国防工业等领域。近年来,随着ES在我国逐步实现工业化批量生产,使这种新材料在塑料工业中的广泛应用成为可能。随着科学技术的发展和ES工业化批量生产的实现,ES材料已成为价格低廉、资源丰富、可以广泛

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玻璃之家讯:
空心玻璃微珠(ES)是一种尺寸微小的空心玻璃球,属无机非金属 材料,具有质轻、绝热、隔音、耐高低温、电绝缘性和热稳定性好、耐 腐蚀等优点。ES早先主要用于航空航天、国防工业等领域。近年来,随着ES在我国逐步实现工业化批量生产,使这种新材料在塑料工业中的广泛应用成为可能。随着科学技术的发展和ES工业化批量生产的实现,ES材料已成为价格低廉、资源丰富、可以广泛应用的新型材料。我国电力建设研究所首先在国内进行了ES塑料共混的开发研究,制得的ES改性聚丙烯流动性好,充模性能优异;所得产品具有仿木性能,卧钉力强;制得的鞋楦可多次钉钉,反复使用。经研究试验表明,ES填充塑料具有的一系列优点,是一般填充剂所无法比拟的。

———流动性好,产品尺寸稳定。由于ES是小圆球,流动性好,充模性能优异,可使生产效率提高15%~20%。更重要的是,这种小微珠是各向同性的,因此不会产生由于取向造成不同部位收缩率不一致的弊病,以保证产品尺寸定,不会翘曲,解决了异型材、大型注塑产品成型加工长期存在的变形问题。

——绝缘、隔热、吸水率低。ES的比电阻非常高,而吸水率很低,一般仅为02%,因此可广泛用于加工生产电缆绝缘材料。又由于它的导热系数极小,可用来制造各种保温塑料的填充剂。

———可改善塑料的物理机械性能。ES填充塑料可使材料的硬度和弹性模量大大增加,但抗冲击性能下降。不过,抗冲击性能下降的多少还与对ES的表面处理有关,如选用好的偶联剂进行预处理,可减少对材料抗冲击性能的影响。此外填充ES会影响材料抗冲击性能是由于ES的硬度高,与塑料基体间硬度梯度变化大,易形成应力集中造成的。

———吸油量低。与常规填充材料碳酸钙相比,ES的吸油量要低得多,每100克ES的吸油量仅为7~15毫克,而每100克轻质碳酸钙的吸油量高达120~130毫克,重质碳酸钙也高达50~60毫克。低吸油量的填充材料特别适用于PVC软制品(如人造革、鞋底料等)的加工生产。使用ES作填充材料,可在人造革的生产过程中降低增塑剂的用量,从而大大降低成本。此外,还可利用ES这一特点,用来生产含油聚四氟乙烯活塞环等特殊制品。

———具有特殊的光学性能。可作为反光塑料的特种填料、发光漆等。利用ES上述特点,针对不同的塑料原料,可加工出各种性能优异的材料和产品。如用ES填充硬质PVC,生产异型材、管材板材,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;用ES填充PVC人造革和鞋底料,可改善材料的压延性,减少增塑剂用量,降低成本并提高耐磨性;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;填充尼龙,可使材料的吸水性下降,收缩率降低,抗压强度和抗弯模量增加而热变形温度提高,可用于生产轴承、照相机、家具配件等;填充聚碳酸酯,可使材

料的抗张强度、拉伸模量、抗压强度、抗弯强度均有明显提高,可用于生产注塑零件、各种元件;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穴少,可生产玻璃钢制品、抛光轮、工具等;填充有机硅树脂,由于材料的允许填充量大,可大大降低材料成本,并提高物理机械性能,是生产模具的理想材料。

综上所述,ES可用于各种PVC塑料制品、汽车外壳和汽车零部件、人造大理石、玻璃钢制品、深海浮力材料等的生产。与此同时,ES材料除了作为塑料工业的新型填充剂外,也可用于涂料工业,如用ES制成的新型防火涂料,在耐火性能上比用碳酸钙作填料的防火涂料有成倍提高。又由于其具有良好的绝缘性能,还可作为电子工业的封装材料。另外,ES还可在石化业中作为催化剂载体,在化学工业中用作炸药的增爆剂等。

ES填充塑料的性能与ES粒度紧密相关。我国目前可批量生产的ES大致分为两类:一类为外径小于300微米的空心微珠,这种ES材料比重轻、壁薄,能作为优良的复合型环氧泡沫塑料填充料,但在机械挤出加工过程中,微珠容易破裂;第二类是外径小于20微米的厚壁微珠,比较适合塑料挤出制品的成型加工。而外径小于10微米的工业化产品,估计近期内也会实现批量生产。希望在不久的将来,能够提供更细的产品,以满足日益增长的需要。

当然,没有一种十全十美的材料,ES改性塑料也是如此。其还存在着加工过程中对螺杆磨损大、微珠原料尺寸不够稳定、薄壁微珠加工时易破裂等一些问题。不过近来随着原料生产、分级等问题的解决,ES在塑料工业中的推广应用速度也在逐步加快,并有望成为新世纪塑料工业填充材料中的新星。




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