实心玻璃微珠

出处：按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《塑料橡胶助剂手册》第636页（1983字）

【释文】：

实心玻璃微珠是一种表面光滑的微小实心玻璃球，可简称为玻璃微珠或微珠。其大小在5～700μm之间。玻璃微珠的生产已有40余年的历史，产品的80%作为它用，作为塑料填充剂使用始于60年代中期，特别是近几年来，微珠的应用受到很大重视。

玻璃微珠的制法有火焰抛光法和溶体喷射法两种。火焰抛光法又称焰熔法，是现在应用最广泛的方法，其过程是先将玻璃研磨粉碎并筛分成一定规格的颗粒后，送入一个燃烧着火焰的密闭管子内，在管中颗粒停留不到1s的时间，但其表面温度却被加热到700～900℃，致使表面熔化，熔体的表面张力使其成为球形珠粒，而珠粒的内部仅被加热到250℃以下，远低于玻璃的软化点，故其一离开火焰即被迅速冷却。

熔体喷射法是将配合好的低熔点高表面张力的玻璃料送入一个熔融炉内，炉温保持在1300℃以上，玻璃料熔化后，通过一喷嘴喷成小颗粒，在空气中散落冷却成小球。

制造玻璃微珠所用的原料玻璃主要是碱玻璃(或称A玻璃)，因其原料易得，价格低廉，而且一般树脂大都不受玻璃中碱的影响。对于一些特殊用途也可使用无碱玻璃(或称E玻璃)。表13-12为碱玻璃微珠的典型性质。

表13-12 碱玻璃微珠的性质

玻璃微珠作为塑料填充材料具有如下优点。

(1)微珠形状光滑圆整，具有等向性，无尖锐边角，因此没有应力高度集中的现象，可有效地防止应力开裂。

(2)与其它形状的填料相比，微珠表面积与体积的比值最小，即单位体积的表面积小，这意味着与树脂的接触面小，而且微珠相互间也是点接触，具有滚珠轴承效应，因此，其对树脂的粘度和流动性影响最小，可以提高填充量，一般，微珠填充量达400%时的粘度与25%填充量时变化不大。

(3)由于微珠圆滑而又具有相当高的抗压碎强度，故对金属表面无划伤性，对捏合机、成型机和模具的损伤和磨耗很小，加工填充微珠的树脂时，注料嘴的靡耗程度与加工未填充树脂时一样。而且物料在流道内和模具内的流动性比使用其它纤维状或粉末状填料时好得多。例如在尼龙66中加入40%的玻璃微珠，熔融指数4．3g／10min，而加入同等重量的玻璃纤维时仅为0．8g／10min。

(4)玻璃微珠的膨胀系数小，在树脂中的分散性好，加之各向同性，因此，可有效地减小制品收缩，防止因残余应变所造成的制品弯曲、翘曲变形等。制品的尺寸稳定性高。

(5)微珠的热稳定性和化学稳定性高。

(6)透明性好，可用于制造半透明制品。微珠还有吸收紫外线的作用，提高制品的光稳定性。

玻璃微珠存在的主要问题是价格比非球形填料高。

玻璃微珠填料适用于尼龙、聚苯乙烯、ABS树脂、聚碳酸酯、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯等各种热塑性塑料，也可用于环氧树脂、不饱和聚酯、蜜胺树脂等热固性塑料。其用量应视制品的特性，加工性和树脂的性质而定，一般为20～40%。目前，玻璃微珠总需要量的50%以上是用于尼龙，主要用于改善流动性和制品的尺寸稳定性。表13-13为玻璃微珠填充尼龙66的性能。

表13-13 玻璃微珠填充尼龙66的性能

为了提高玻璃微珠与树脂的粘合性，可使用硅烷偶联剂对它进行表面处理，偶联剂的种类应视树脂的品种而定，表13-14列出了各种树脂适用的硅烷偶联剂类型。

表13-14 各种树脂适用的硅烷偶联剂类型

玻璃微珠与玻璃纤维并用有显着的效果，用微珠取代一部分玻璃纤维后不仅可以降低成本，而且可以降低体系的粘度，提高其流动性，改善纤维的分散性，减小制品的收缩性。

玻璃微珠有助于挤塑机和注塑机的清料操作，向清料用树脂中加入微珠，可以清除得既干净又快，缩短着色树脂的换色周期。

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