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高性能空心玻璃微珠的特點以及在涂料中的應(yīng)用簡介

高性能空心玻璃微珠是一種中空的微米級圓球粉末狀超輕質(zhì)無機非金屬材料，因性能，被譽為“復(fù)合材料非常好”、“新時代的空間材料”、“魔粉”，是二十一世紀高等復(fù)合材料的主流品種，是近些年來在全世界特別是發(fā)達國家得到廣泛應(yīng)用的新型功能性工業(yè)填料，具有質(zhì)量輕、強度高、隔熱保溫、流動性好、耐腐蝕等諸多獨特的特點。

它是制造大飛機等航空航天器必需的特種材料，是海洋領(lǐng)域通用的基礎(chǔ)材料，是軍事工業(yè)不可或缺的核心材料，是油氣田開采中抗壓性能上好的密度調(diào)節(jié)材料，是建筑、電子、化工、汽車、塑料、油漆涂料、體育用品、玻璃鋼、代木、人造大理石等眾多行業(yè)的特種功能性填充料，有著廣闊的市場應(yīng)用前景和優(yōu)點的產(chǎn)品應(yīng)用效果。 

空心玻璃微珠的特點： 

1、上好的隔熱保溫效果 

緊密排列的空心玻璃微珠內(nèi)部含有稀薄的氣體，其導(dǎo)熱系數(shù)低，所以涂層具有非常好的隔熱保溫效果，這一特性已在保溫涂料中得到廣泛應(yīng)用 

2、效率高的填充性 

微小球形微粒決定了其有非常小的比表面積及低吸油率，可大大減少樹脂的用量及涂料中其他各生產(chǎn)成份的使用量。 

3、優(yōu)良的環(huán)保性能 

在高填充量的前提下，涂料的黏度增加不明顯，因此溶劑的使用量可減少，就能降低涂料在使用過程中有毒氣體的排放量，有效減小VOC指標。 

4、較小的摩擦力

空心玻璃微珠是球形的微粒，起到軸承的作用，摩擦力小，可以增強涂料的流動涂抹性能，使施工更方便。 

5、良好的化學抗性

涂層具有更佳的防水，防污，防腐蝕性能。化學惰性的表面能夠起到抗化學腐蝕的作用。

6、絕交的導(dǎo)熱系數(shù)特性

空心玻璃微珠的導(dǎo)熱系數(shù)低，因此涂料自身熱阻大、導(dǎo)熱系數(shù)低。 

空心玻璃微珠的應(yīng)用類型： 

1、建筑涂料 

優(yōu)點：對建筑起到隔熱保溫效果、涂料使用壽命增長，效果更好、起到一定的填充作用，降低VOC。保證原有質(zhì)量的前提下可以減少涂料其他成分使用量，同時涂料涂層具有隔熱保溫效果，增強涂層的彈性，以及防污、防腐蝕、防紫外線、防黃變以及抗刮效果，費用較一般保溫材料低，很好提升涂料的綜合性能。 

2、工業(yè)涂料 

優(yōu)點：對管道，保溫罐表面起到很好的保護作用夏冬季起到隔熱保溫效果。

3、聚酯家具

聚酯家具是空心玻璃微珠的另一應(yīng)用領(lǐng)域，主要是降低其密度，例如，它能使混合物的密度達到0.9g/cm3，而用珍珠巖為1.09g/cm3，用碳酸鈣為1.46g/cm3。同時也提高了砂磨和拋光等加工性能，節(jié)約工時為50％左右。隨著空心玻璃微珠比例的增加其剛度也明顯地提高。

4、玻璃鋼噴涂工藝

含有空心玻璃微珠的樹脂體系可以采用無氣噴涂設(shè)備來噴涂，再加上玻璃纖維短切氈、布及其它織物能夠制造船舶用層合板。

隨著體系內(nèi)壓力的不同來選擇相應(yīng)類型的空心玻璃微珠。較為典型的配方是空心玻璃微珠的體積含量為22％，相應(yīng)的重量含量為5％左右。利用較低剪切力的攪拌設(shè)備便能很好地使之分散到樹脂中去。

5、SMC和BMC制品

在SMC和BMC中加入空心玻璃微珠能夠使其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，介電性能也得到大大地改善。選擇合適的配方能夠制造出符合特定要求的絕熱板。較為典型的應(yīng)用實例是能夠制造出較為輕質(zhì)的汽車和建筑零部件。

6、玻纖纏繞和拉擠工藝

在纖維纏繞和拉擠工藝中應(yīng)用空心玻璃微珠能夠降低成本，降低復(fù)合材料的密度，提高復(fù)合材料的抗沖擊強度和機械加工性能。在拉擠工藝中采用空心玻璃微珠能夠降低樹脂和玻纖的用量。添加8％的空心玻璃微珠就能減少15％以上的玻纖用量。除了減少重量以外，還能夠改善制品的物理、介電和絕緣性能。此外，另一個優(yōu)點是它在樹脂體系中能夠起到潤滑劑的作用，可以使拉擠速度提高25％～70％。

7、其它樹脂體系

空心玻璃微珠除了添加到聚酯中以外還可添加到環(huán)氧樹脂中，制成合成泡沫塑料塊。在美國環(huán)氧/玻璃微珠合成泡沫已經(jīng)成功地應(yīng)用到船舵中。這種泡沫塑料塊作為船舵的芯材而表層為玻璃鋼。同聚酯相比環(huán)氧在減輕重量的前提下還能夠使之強度得到顯著地增加。實驗室測得的數(shù)據(jù)表明，用這種材料制成的船舵，其抗彎曲載荷可達2500kg，是工程塑料ABS強度的3倍。在德國也有用聚酰亞胺樹脂和空心玻璃微珠合成的泡沫塑料塊來制造船舵的，這個船舵用在長12.5m，重55kg的帆船上。在結(jié)構(gòu)材料中已經(jīng)成功地采用了剛性的聚酰亞胺泡沫塑料塊，這種結(jié)構(gòu)能夠使其壓縮、彎曲強度及模量，高溫條件下的尺寸穩(wěn)定性得以提高。

使用建議: 

一般添加量為對全重量的10-20%。 

建議如下添加方法：工藝步驟結(jié)尾處添加。 

1、把空心玻璃微珠放到結(jié)尾添加，采用低速度、低剪切力的攪拌設(shè)備分散，因為微珠球形流動性好，之間摩擦力也不大，所以分散很容易，短時間內(nèi)就可以潮濕完全，稍延長攪拌時間達到均勻分散即可。 

2、空心玻璃微珠化學惰性，無害，但因其較輕，所以添加時需要特別注意。 

3、我們建議采取分步加入法，也就是每次加入量為剩余微珠的1/2，逐步加入，這樣能很好的避免微珠漂浮到空氣中和使分散更完全。 

為什么要使用隔熱保溫涂料？ 

1、隔熱保溫涂料對既有居住建筑節(jié)能改造具有廣泛的社會效益。 

夏季能阻隔太陽輻射89%以上，可以舒緩絕大部分太陽熱的吸收，在冬季可反射室內(nèi)紅外熱85%以上，使得室內(nèi)熱量不會輕易流失。因此，無需長時間的開著空調(diào)，也能很好的保持室內(nèi)適宜的溫度，讓居室冬暖夏涼。 

2、研究表明，空調(diào)每調(diào)高1℃將節(jié)省電力能源8-10%，使用水性反射隔熱保溫涂料，可輕松實現(xiàn)室內(nèi)外溫差3-6℃，節(jié)能30%以上，由于隔熱保溫涂料的特征，將建筑物表面太陽光反射到大氣中，使建筑物表面不吸收熱能，對降低城市熱島效應(yīng)，具有重大意義。 

高性能空心玻璃微珠產(chǎn)品參數(shù)及應(yīng)用