خواص میکروسفرهای شیشه‌ای توخالی و انواع پلاستیکی کاربردی آنها

میکروسفرهای شیشه‌ای توخالی میکروسفرهای شیشه‌ای با فرآوری ویژه هستند که عمدتاً با چگالی کمتر و رسانایی حرارتی ضعیف‌تر نسبت به میکروسفرهای شیشه‌ای مشخص می‌شوند. این نوع جدیدی از مواد سبک در مقیاس میکرون است که در دهه‌های 1950 و 1960 توسعه یافته است. جزء اصلی آن بوروسیلیکات است که اندازه ذرات کلی آن 10 تا 250 میکرومتر و ضخامت دیواره آن 1 تا 2 میکرومتر است. دانه‌های شیشه‌ای توخالی دارای ویژگی‌های مقاومت فشاری بالا، نقطه ذوب بالا، مقاومت ویژه بالا و رسانایی حرارتی و ضریب انقباض حرارتی کوچک هستند. این ماده در قرن بیست و یکم به عنوان "ماده عصر فضا" شناخته می‌شود. میکروسفرهای شیشه‌ای توخالی کاهش وزن آشکار و عایق صوتی و عایق حرارتی دارند، به طوری که محصولات عملکرد ضد ترک خوردگی و عملکرد بازفرآوری خوبی دارند و به طور گسترده در مواد کامپوزیتی مانند پلاستیک تقویت شده با الیاف شیشه، سنگ مرمر مصنوعی، عقیق مصنوعی و همچنین در صنعت نفت، هوافضا و صنایع هوافضا استفاده می‌شوند. قطارهای پرسرعت جدید، خودروها و کشتی‌ها، پوشش‌های عایق حرارتی و سایر زمینه‌ها به طور مؤثر توسعه اقدامات علمی و فناوری کشور من را ارتقا داده‌اند. به منظور برآورده کردن الزامات دی‌الکتریک کم، تلفات کم و وزن سبک مواد ارتباطی 5G، میکروسفرهای شیشه‌ای توخالی نیز به دلیل هزینه کم و عملکرد خوب، نقش فزاینده‌ای ایفا می‌کنند.

۱ – مواد تشکیل دهنده

ترکیب شیمیایی میکروسفرهای شیشه‌ای توخالی (نسبت جرمی)

SiO2: 50-90٪، Al2O3: 10٪ - 50٪، K2O: 5٪ - 10٪، CaO: 1٪ - 10٪، B2O3: 0-12٪

۲- ویژگی‌ها

رنگ سفید خالص

این ماده می‌تواند به طور گسترده در هر محصولی که به ظاهر و رنگ نیاز دارد، مورد استفاده قرار گیرد.

۳- چگالی نور

چگالی میکروسفرهای شیشه‌ای توخالی حدود یک دهم چگالی ذرات پرکننده سنتی است. پس از پر شدن، وزن پایه محصول می‌تواند به میزان زیادی کاهش یابد، رزین‌های تولیدی بیشتری قابل جایگزینی و صرفه‌جویی هستند و هزینه محصول نیز کاهش می‌یابد.

۴-لیپوفیلی بودن

میکروسفرهای شیشه‌ای توخالی به راحتی مرطوب و پراکنده می‌شوند و می‌توانند با اکثر رزین‌های ترموپلاستیک ترموست مانند پلی‌استر، رزین اپوکسی، پلی‌اورتان و غیره پر شوند.

۵-نقدینگی خوب

از آنجایی که میکروسفرهای شیشه‌ای توخالی، کره‌های کوچکی هستند، سیالیت بهتری در رزین‌های مایع نسبت به پرکننده‌های پولکی، سوزنی یا نامنظم دارند، بنابراین عملکرد پر کردن قالب بسیار خوبی دارند. مهمتر از همه، میکرودانه‌های کوچک ایزوتروپیک هستند، بنابراین هیچ گونه عیبی مانند نرخ انقباض نامنظم در قسمت‌های مختلف به دلیل جهت‌گیری وجود ندارد که پایداری ابعادی محصول را تضمین می‌کند و باعث تاب برداشتن آن نمی‌شود.

۶- عایق حرارتی و صوتی

داخل میکروسفرهای شیشه‌ای توخالی، گازی نازک وجود دارد، بنابراین دارای ویژگی‌های عایق صدا و عایق گرما است و پرکننده‌ای عالی برای انواع محصولات عایق حرارتی و عایق صدا محسوب می‌شود. از خواص عایقی میکروسفرهای شیشه‌ای توخالی می‌توان برای محافظت از محصولات در برابر شوک حرارتی ناشی از تغییر شرایط گرمایش سریع و سرمایش سریع نیز استفاده کرد. مقاومت ویژه بالا و جذب آب بسیار کم، آن را به طور گسترده در تولید مواد عایق کابل مورد استفاده قرار می‌دهد.

۷- جذب کم روغن

ذرات کره مشخص می‌کنند که کمترین سطح ویژه و میزان جذب روغن را دارد. در طول فرآیند استفاده، مقدار رزین می‌تواند تا حد زیادی کاهش یابد و ویسکوزیته حتی تحت فرض مقدار افزودنی بالا، افزایش زیادی نخواهد داشت که این امر شرایط تولید و بهره‌برداری را تا حد زیادی بهبود می‌بخشد. راندمان تولید را 10 تا 20 درصد افزایش دهید.

۸- ثابت دی‌الکتریک پایین

مقدار Dk میکروسفرهای شیشه‌ای توخالی 1.2 تا 2.2 (100 مگاهرتز) است که می‌تواند به طور موثری خواص دی‌الکتریک ماده را بهبود بخشد.

پلاستیک برای مهره‌های شیشه‌ای توخالی

(1) برای اصلاح پلاستیک‌های مهندسی مانند نایلون، PP، PBT، PC، POM و غیره، می‌تواند سیالیت را بهبود بخشد، قرار گرفتن در معرض الیاف شیشه را از بین ببرد، بر تاب برداشتن غلبه کند، عملکرد ضد شعله را بهبود بخشد، مصرف الیاف شیشه را کاهش دهد و هزینه‌های تولید را کاهش دهد.

(2) پر کردن با PVC، PP، PE سفت و سخت و تولید مواد پروفیل، لوله‌ها و صفحات می‌تواند باعث شود محصولات از پایداری ابعادی خوبی برخوردار باشند، استحکام و مقاومت در برابر حرارت را بهبود بخشند، عملکرد هزینه محصولات را بهبود بخشند، راندمان تولید را بهبود بخشند و هزینه‌ها را کاهش دهند.

(3) پر کردن کابل‌ها و غلاف‌های عایق با PVC، PE و سایر مواد می‌تواند مقاومت در برابر دمای بالای محصول، عایق‌بندی، مقاومت در برابر اسید و قلیا و سایر خواص و عملکرد پردازش محصول را بهبود بخشد، خروجی را افزایش و هزینه‌ها را کاهش دهد.

(4) پر کردن صفحه روکش شده با رزین اپوکسی می‌تواند ویسکوزیته رزین را کاهش دهد، مقاومت خمشی را افزایش دهد، خواص فیزیکی و مکانیکی آن را بهبود بخشد، دمای انتقال شیشه‌ای را افزایش دهد، ثابت دی‌الکتریک را کاهش دهد، جذب آب را کاهش دهد و هزینه را کاهش دهد.

(5) پر کردن با پلی‌استر غیراشباع می‌تواند میزان انقباض و میزان آب شستشوی محصول را کاهش دهد، مقاومت در برابر سایش و سختی را بهبود بخشد و در طول لمینیت و پوشش، حفره‌های کمتری داشته باشد. این ماده برای محصولات FRP، چرخ‌های صیقل‌دهنده، ابزارها و غیره استفاده می‌شود.

(6) پر کردن با رزین سیلیکون می‌تواند خواص فیزیکی و مکانیکی را بهبود بخشد و مقدار زیادی از پر کردن می‌تواند هزینه را به میزان قابل توجهی کاهش دهد، که یک ماده ایده‌آل برای تولید قالب است.