时代的发展对材料提出了更高的要求,鞋子更轻,车子更省油,塑料制品更环保,加工性能更优越,成本更低,品质更好……这些是材料创新的源动力,也是时代发展的驱动力。空心玻璃微珠作为新型功能性填料,逐渐走到材料界的聚光灯下,为更多创新带来可能。
空心玻璃微珠在树脂体系中的应用
高强度、低密度的空心玻璃微珠可用作各种聚合物和应用中的轻量化添加剂,同时保持或改善加工性能和材料的物理性能。空心微珠可用于各种树脂体系,包括:
1)聚烯烃、尼龙复合材料和其他热塑性塑料
2)热固材料、液体和膏状物
3)片状模塑和块状模塑复合材料
4)弹性体
5)代木/聚合物复合材料
空心玻璃微珠对树脂体系的性能提升
空心微珠可承受共混、注塑、挤出和其他制造工艺的温度和压力等加工条件。正确的使用方法,能为产品带来品质的提升:
1)提高流动性能
空心玻璃微珠是微小球体,在树脂中起到微型滚珠轴承作用,要比片状、针状或不规则形状的填充粒子更具有较好的流动性,由此产生的微球效应,使混合料粘度下降,充模性能自然优异,良好的加工性能可使生产效率提高15%~20%。
2)降低制品的收缩性和翘曲性
由于球形物体是各向同性的,填充微珠能够克服因取向造成的不同部位收缩率不一致的弊病,保证了产品的尺寸稳定,降低翘曲,解决了异型材、大型注塑产品成型加工一直存在的变形问题。此外,用空心玻璃微珠做填料提高填充改性材料的加工速度,提升生产效率。
3)较低的吸油率
空心玻璃微珠吸油率0.20~0.60cc/g,因为其圆球状结构,单位体积的比表面积更低,吸油值更低。
4)体积成本更经济
高性能空心玻璃微珠的密度仅是树脂密度的1/5~1/2,同体积下只需要使用少量的空心玻璃微珠就能替换较重的其他粉体材料。当考量单位体积成本时,填充应用后可使产品减轻重量,从而减少主原料树脂、橡胶的用量,降低产品成本。
空心玻璃微珠在热塑性材料中的加工及使用建议:
要想充分发挥空心玻璃微珠的效果,必须保证在添加过程中空心结构保持不破损。而双螺杆挤出机中的强剪切很容易使玻璃微珠破损,一旦空心玻璃微珠破碎,将成为密度为2.5g/cm3内的玻璃碎片,无法起到减重效果。这也是很多应用产品在实验初始阶段没有达到理想效果的主要原因。所以,如何减少微珠在双螺杆挤出机造粒过程中的破碎率,是空心玻璃微珠优异性能发挥的关键。
具体可从挤出机螺纹组合、喂料与切粒方式、主机转速、微珠耐压强度等方面进行考虑。