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《空心玻璃微珠》在各行业中的应用空心玻璃微珠的简介：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30-100微米之间任意选择，密度在0.1-0.7g/m3。
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、砟药、化工、建材等行业极好的产品填充剂。
（1）空心玻璃微珠在液晶显示器（LCD)隔垫材料中的应用：液晶显示器在隔垫材料是当今国内外研究的热点，这也是玻璃微珠较有前途的应用之一。
目前，LCD隔垫材料经常使用的是各种有机粒子，也有采用磨碎光纤的，这些材料均存在着不同程度的缺点。
玻璃微珠有足够的抗压、耐热、抗腐蚀以及优良的电绝缘性，且对显示器机体的粘度和流动性以及液晶高分子的扭曲和超扭曲行为影响较小。
其次，玻璃微珠的的各向同性无择优取向，又与热塑性，热固性高聚物有着良好的相溶性，可采用多种工艺压模成型，是一种理想的材料。
（2）空心玻璃微珠在塑料、橡胶领域中的应用：在塑料工业中，玻璃微珠是近年来发展的一种无机粉末填料，填充能力较高，用它填充的塑料有优异流变加工性能，收缩均匀，抗冲击能力增加等优点。
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。
空心玻璃微珠增强泡沫材料的研究和应用进展路瑶;林佩洁;赵华蕾;王燕萍;王依民【摘要】空心玻璃微珠是一种新型无机填料，经表面改性后，与发泡基体复合，制备新型复合泡沫材料。
同传统发泡材料相比，该复合材料质轻且机械性能优异，在航天航空以及深海开发等领域，特别是制备浮力材料方面，应用前景广阔。
文章综述了空心玻璃微珠表面改性方式、空心玻璃微珠/发泡体复合材料的发泡方法和成型工艺，在此基础上对近年来国内外研究和应用现状进行了介绍。
%Hollow glass beads (HGB) are a new type of inorganic filler.Together with resin matrix,they are a-ble to produce novel compsite foams after surface modification .Compared to ordinary foams , the composites have light weight and excellent mechanical properties .The outstanding properties of HGB filled foams lead to wide usage in the fields of aerospace and deep sea development ,especially in preparing buoyancy materials .The ways to modify HGB,methods of foaming and molding process are reviewed in this article ,and what is more ,the research and appli-cation progress accomplished recently at home and abroad are introduced as well .【期刊名称】《合成技术及应用》【年(卷),期】2013(000)002【总页数】6页(P18-23)【关键词】空心玻璃微珠;泡沫材料;表面改性;无机填料【作者】路瑶;林佩洁;赵华蕾;王燕萍;王依民【作者单位】东华大学材料科学与工程学院，上海 201620;东华大学材料科学与工程学院，上海 201620;东华大学材料科学与工程学院，上海 201620;东华大学材料科学与工程学院，上海 201620;东华大学材料科学与工程学院，上海 201620; 东华大学纤维材料改性国家重点实验室，上海 201620【正文语种】中文【中图分类】TU532.6;TQ328泡沫塑料是一种以树脂为主体，内部含有许多微小泡孔的塑料制品。
聚氨酯/空心玻璃微珠复合隔热材料的制备及性能研究肖玉龙1田华安2（1大连船舶重工集团有限公司，辽宁大连，2中国舰船研究设计中心，湖北武汉）摘要：本文在PPG-TDI-MOCA聚氨酯弹性体材料中添加空心玻璃微珠，制备了聚氨酯/空心玻璃微珠复合材料，研究了空心玻璃微珠对聚氨酯弹性体材料性能的影响。
可以发现经过偶联剂处理后的空心玻璃微珠表面会形成了偶联界面，能够有效改善微珠与聚氨酯基体之间的相容性。
随着空心玻璃微珠用量的增加，复合材料的拉伸强度和扯断伸长率都会降低，且粒径越大降幅越大。
通过观察复合材料断面，可以发现空心玻璃微珠粒径越小，其在复合材料中的分散情况越好。
随着空心玻璃微珠用量的增加，复合材料的热导率呈现下降趋势，且填充同样含量的空心玻璃微珠，粒径越小，复合材料热导率越小，隔热性能越好。
关键词：聚氨酯；空心玻璃微珠；偶联剂空心玻璃微珠（Hollow Glass Microspheres，HGB）是一种无机非金属材料，具有质量轻、体积大、热导率低，抗压强度高、分散性、流动性、稳定好等优点；同时具有低吸油、绝缘、自润滑、隔音、无毒等一些普通材料不具备优异性能[1]。
国外从20世纪70年代开始将其作为一种新型填充材料，在复合材料、石油化工、航空航天、涂料等领域开展了应用研究[2]，近年来国内也对该材料进行了广泛的应用研究[3]。
本文以空心玻璃微珠与PPG-TDI-MOCA液体聚氨酯弹性体材料（PU）为主制备了低热导率的轻质PU/HGB复合材料，分析了空心玻璃微珠填料含量及粒径大小对材料隔热性能、力学性能、分散情况的影响。
1 实验部分1.1 主要原材料PPG-TDI型聚氨酯预聚体：牌号T1178A，异氰酸酯（NCO）含量：2.87%，黎明化工研究院产品；MOCA：3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯基甲烷（MOCA），江苏化工农药集团有限公司产品；空心玻璃微珠：牌号：QH500、QH550、QH700，秦皇岛秦皇空心玻璃微珠公司产品；硅烷偶联剂：牌号：KH560、KH570，南京全希化工有限公司产品。
空心玻璃微珠
空心微珠是一种中空的圆球粉末状性能优异的超轻质无机非金属新材料，它将成为二十一世纪新型复合材料的主流。
其真密度在0.20-0.60/cm3, 粒径在2-125微米之间。
具有重量轻、体积大，导热系数低，抗压强度高、吸油率低、分散性和流动性好、化学稳定性高等特点。
是保温涂料、热固性塑料、玻璃钢、SMC、人造石等产品的优质填料；是乳化炸药优良的敏化剂，增加乳化炸药的存贮时间，改善乳化炸药的敏化性和稳定性；油气田开采行业利用其低密度高抗压的特点配制低密度固井水泥浆和低密度钻井液。
空心玻璃微珠如果密度太轻其抗压强度就会降低，如果选择型号不当，应用在产品里性能会大幅度下降。
如果能够成功的将其和制品结合，就可大大地降低制品的密度及使用成本。
不同型号的空心玻璃微珠会对你的工艺条件、产品质量和生产成本产生不同的影响，请参照上表或者咨询我司技术顾问，选择最适合你的空心微珠产品。
空心玻璃微珠在复合材料中的应用研究
空心玻璃微珠(ES)是由经特殊工艺制成的薄壁封闭的微小球形颗粒，具有中空、质轻、耐高低温、隔热保温、电绝缘强度高、耐磨、耐腐蚀、防辐射、隔音、吸水率低、化学性能稳定等优点，近年来作为复合材料填充剂，已广泛应用于建材、塑料、橡胶、涂料、航海和航天等领域。
1 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微珠制成的轻质水泥(σc28值在27~33 MPa 之间)，优于传统膨胀珍珠岩轻质水泥(σc28=1~5.5 MPa)和膨润土轻质水泥(σc28=17~40 MPa)，且其隔热性能随微珠粒度的减小而提高。
当微珠的腔内没有水泥浆时，样品的隔热性能得到最大改善。
在美国，空心玻璃微珠已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。
采用化学镀方法在玻璃微珠表面镀银并用于涂料中，结果表明，在控制反应温度和浓度的条件下，可使镀银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。
2 空心玻璃微珠在塑料、橡胶中的应用
近年来，空心玻璃微珠作为新型无机粉末填料用于工程塑料和橡胶的填充，使其具有优异的流变加工和抗冲击性能等优点。
目前，研究较多的是对聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚碳酸酯、有机硅树脂等的填充改性。
用一步法和二步法两种混合工艺，研究了经过表面预处理的玻璃微珠填充PP的力学性能。
结果表明，经过适当表面处理的玻璃微珠可以通过熔融共混均匀分散在PP中，粒子与基体界面结合良好。
填充体系随着玻璃微珠含量的增加，拉伸强度增大，冲击强度下降。
流动性随着玻璃微珠含量的增加而增大，然后随之下降。
采用不同粒径的中空玻璃微珠填充聚丙烯，在较低的弯曲载荷下，随着HGB体积分数的增加，试样热变形温度(t d)明显增大；而在较高的弯曲载荷下，试样的t d增加缓慢，甚至有所下降。
当载荷及微珠含量一定时，t d随着HGB粒径的增加而呈非线性函数形式增大。
尼龙6是一种具有较好力学性能和热性能的工程塑料，通常是使用玻璃纤维进行改性来提高性能和拓展使用领域。
但同时产生流动性差、玻纤外露、收缩率高、后翘曲严重、加工困难等不足。
空心微珠是尺寸小，表面光滑坚硬，有极好的流动性、分散性，吸油率低，耐高温，用于填充尼龙可以改善浮纤外露，提高制品表面光洁度，改善流动性能，加工方便、降低收缩变形率，克服制品后翘曲现象，提高制品的耐热温度及耐磨、耐划伤性，且可以大大降低生产成本。
研究人员以空心玻璃微珠为填料制备了玻璃微珠填充改性含油铸型尼龙复合材料，研究了复合材料的摩擦学性能和热性能。
结果表明：加入玻璃微珠的复合材料的摩擦因数降低，耐磨性提高，其磨损行为主要是粘着磨损和磨粒磨损；该复合材料的热变形温度有所降低，但线膨胀系数减小。
用硅烷偶联剂对空心玻璃微珠进行表面处理后填充MC尼龙，改善了MC尼龙和空心玻璃微珠的相容性，使复合材拉伸强度、弯曲强度和断裂伸长率比不经偶联剂处理的分别提高了约15.7%、12.2%和246%；同时耐热性提高，而吸水率和收缩率降低。
夏英[11 ]在80%ABS树脂中加入20%的粒径为5 μm经表面处理的空心玻璃微珠，制得了综合性能较佳的空心玻璃微珠改性复合材料，其缺口冲击强度、拉伸强度、弯曲强度、弯曲弹性模量、熔体流动速率及氧指数分别为7.7 kJ/m2、47 MPa、69 MPa、2.75GPa、5g/10min和22.4%。
邓聪[12]用空心玻璃微珠填充改性聚甲醛(POM)，结果表明，影响复合体系性能的主导因素是
玻璃微珠在POM中的分散形态及其与POM间的界面粘结状况。
用量一定的小粒径玻璃微珠可在POM中均匀分散，与POM间界面粘接好，可以提高复合体系的性能。
在SMC和BMC中加入空心玻璃微珠可使其最终模塑制品的重量降低25%~35%。
密度由1. 7~1.9g/cm3降到
1.2~1.4 g/cm3，介电性能也得到大大地改善。
制备了空心玻璃微珠填充低密度片状模塑料(SMC)。
结果表明：随玻璃微珠用量的增大，弯曲强度和压缩强度均下降；玻璃微珠质量分数在20%左右时，密度为1.22 g/cm3左右，比普通降低30%左右，弯曲强度损失了30%，压缩强度损失了50%；在无其他矿物填料的条件下，热变形温度随玻璃微珠用量增大而有所提高。
3 空心玻璃微珠在合成泡沫中的应用
空心微珠填充聚合物基体而成的复合泡沫塑料，其泡沫结构是由空心微珠中间的空腔来提供的，空气泡的大小和分布很容易控制，因而比由物理或化学发泡作用产生的泡沫塑料具有低密度、高强度等优点，可广泛用作绝热材料、电绝缘材料、水下浮力材料和航天材料等。
孙宝春[14]以大量空心玻璃微珠填充环氧树脂制备密度低、强度高的固体浮力材料。
通过研究不同的固化体系，筛选出最佳固化剂间苯二胺(MPD)、4,4'-二氨基二苯砜(DDS)；对空心玻璃微珠进行表面改性处理，提高了与聚合物的相容性，从而增加了掺加量。
通过系统优化试验，获得了密度0.61~0.75g/cm3，压缩强度40~68.96 MPa，且吸水率很低的深海安全浮力材料。
采用空心玻璃微珠填充改性双马来酰亚胺(BMI)树脂，研究了玻璃微珠用量和粒径以及表面处理的玻璃微珠，对材料压缩性能以及吸水性的影响。
结果表明小粒径(10 μm)较大粒径(70 μm)玻璃微珠填充改性双马来酰亚胺树脂的压缩强度降低缓慢，经表面处理后可获得最佳效果。
少量地加入玻璃微珠可降低环氧树脂的吸水性，但随着玻璃微珠含量的增大，体系的吸水性会随之增加。
当玻璃微珠含量为30％时，复合材料密度降至0.74 g/cm3，压缩强度仍可以达到68.5 MPa。
4 在功能材料方面的研究与应用
由于玻璃微珠优异的性能，人们开始了在摩擦材料方面的应用研究。
龙盛如[16]用经过偶联剂处理的空心玻璃微珠与聚苯硫醚树脂通过熔融共混制得复合材料时发现，玻璃微珠能够提高PPS的减摩抗磨性能，且粒径越小，所得复合材料的摩擦因数越小；复合材料的磨损机制主要为粘着磨损和疲劳磨损。
]研究玻璃微珠改性PTFE复合材料的布氏硬度、压缩强度、冲击强度及摩擦、磨损性能的结果表明：加入适量的玻璃微珠可以提高复合材料的硬度、抗压强度及耐磨性能；但由于存在相界面缺陷，复合材料的冲击强度降低；随着玻璃微珠质量含量的增加，磨损机理发生变化：由粘着磨损逐渐转变为磨粒磨损，摩擦系数有所增大。
空心微珠密度小，对其表面进行金属化处理后，可以取代密度较大的金属粉体用于电磁波吸收(RAM)或电磁屏蔽(EMI)材料的制备。
空心玻璃微珠还可作为催化剂的载体，即经过表面处理，得到包覆具有催化活性薄层金属或金属氧化物的复合微球。
如在空心玻璃微珠表面沉积TiO2具有光催化特性而用于污水的净化。
5 结束语
作为重要的填充剂，空心玻璃微珠对改善复合材料的性能起到了非常重要的作用，并在建材、塑料、橡胶、涂料、航海和航天等领域得到广泛应用。
随着研究的深入，空心玻璃微珠必将在传统领域和新型功能材料等方面的研究与应用不断得到拓展和加强。
高性能空心玻璃微珠是一种中空的圆球粉末状超轻质无机非金属材料，是近年发展起来的一种用途广泛、性能优异的新型轻质材料，它将成为二十一世纪新型复合材料的主流。
其真密度在0.15-0.60g/cm3，粒径在5-180μm之间，具有重量轻、体积大，导热系数低，抗压强度高、分散性和流动性强、化学稳定性好等特点。
是油漆涂料、塑料、玻璃钢、人造石、腻子等行业极好的产品填充剂。
