B-W5020 : 碳酸鈣 B-W5020:樹脂澆產品抗沖性能
空心玻璃微珠的應用舉例:
1、中空玻璃微珠較大的用途是人造大理石。在發達國家製造商正在使用這種填料,這種材料具體有以下優點:
①改善衝擊性能,正確配方製造的產品其性能高于人造大理石協會的要求。
②改善紋理布局及顏色的連續性,使得產品更加美觀、耀目。
③降低固化時間,具有較快的模具週轉速度。
④改善衝擊強度,提高抗龜裂能力,降低產品的破損率。
⑤改善機械加工性,減少去飛邊、切割、鑽空和打磨的時間。
⑥降低后處理工具的磨損。
⑦改善淺顏色的着色性能,同時降低TiO2的用量(雖然有時需要混入一些較深的顏色)
⑧重量輕,使其在搬運及安裝過程中變得更容易,也降低了運輸成本。以上所列的優點③~⑧能夠明顯降低成本。
表1為人造大理石標準配方及含中空玻璃微珠配方所用樹脂粘度為600~2000cP,採用中空玻璃微珠不會 造成混合體系粘度的增加。在這個配方中重量占3.8%的中空玻璃微珠其體積可達26.8%,這樣會使其最終 重量降低30%。由於樹脂的粘度、當時的環境溫度及碳酸鈣的粒度是影響混合物體系粘度的主要原因,因 此應優化這些因素,使其紋理更流暢、氣泡更易排除,特別是當樹脂的溫度小於21℃時。碳酸鈣的粒度應小 于30目,以減少對玻璃微珠的損傷.
表1 配方中是否含有中空玻璃微珠的人造大理石密度比較
配方
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Wt%
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Vol%
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密度
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標準樹脂
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23
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41
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----
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碳酸鈣
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77
|
59
|
----
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合計
|
100
|
100
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2.079
|
含中空玻璃微珠
配方
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Wt%
|
Vol%
|
密度
|
樹脂
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30.2
|
37.4
|
-----
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碳酸鈣(小於30目)
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66
|
35.8
|
-----
|
中空玻璃微珠
|
3.8
|
26.8
|
0.2
|
合計
|
100
|
100
|
1.466
|
2、修補復合材料(樹脂膩子)
修補用的復合材料,其典型的應用是在樹脂中加入中空玻璃微珠以取代部分碳酸鈣、滑石粉等填料製成各種膩子,具有質量輕、附着力強、容易塗沫、低收縮性等優點,尤其是砂磨和拋光等加工性能顯著提高。 對空心微珠來說,灰塵是一個問題,有趣的是,在后處理過程中,比如打磨,導致空心微珠的破坏形成的灰 塵其密度同玻璃的一樣,這樣它便不會漂于空中而很容易地降落到地面上。這樣會大大減少空氣中粉塵含量過高的缺點。這種膩子廣氾用於玻璃鋼制品、汽車、船舶、機床等的修補作業中。應當注意的是中 空玻璃微珠的直徑不宜過大,防止打磨后留下太大的針孔,同時要選擇更加理想的級配。表2是典型的膩 子配方,當然要根據樹脂的粘度等因素來做適當的優化。
表2 含有中空玻璃微珠的膩子配方
組成
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Wt%
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Vol%
|
密度
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樹脂
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37
|
42
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1.14
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中空玻璃微珠
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5
|
29
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0.20
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滑石粉
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58
|
29
|
2.60
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這個配方的密度為1.3g/cm3,而普通膩子為1.89kg/cm3左右。
3、合成泡沫塑料塊及輕質芯材
早在80年代末就有一篇研究論文中介紹道,在環氧樹脂中加入中空玻璃微珠得到了較高質量的泡沫,並且密度降低了20%~30%。泡沫密度為0.66g/cm3時靜壓強度為1136kg/cm2。在製造輕質GR P芯材時,正是由於採用了中空玻璃微珠才使得技術問題得以解決。與通常玻璃鋼相比,這種芯材的使用大大提高了制品的剛度並降低重量,根據鋼度來選擇芯材的厚度。芯材的密度為0.57g/cm3~0.67g/cm3,抗壓強度為284kg/cm2~426kg/cm2。廣氾應用於各種工業制品,如車輛、船舶、建築 用夾層復合板,運動器材、模型、深水浮體等。
4、聚酯傢具
聚酯傢具是中空玻璃微珠的另一應用領域,主要是降低其密度,例如,它能使混合物的密度達到0.9g/c m3,而用珍珠岩為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 約工時為50%左右。隨着中空玻璃微珠比例的增加其剛度也明顯地提高。
5、玻璃鋼噴塗工藝
含有中空玻璃微珠的樹脂體系可以採用無氣噴塗設備來噴塗,再加上玻璃纖維短切氈、布及其它織物能 夠製造船舶用層合板。隨着體系內壓力的不同來選擇相應類型的中空玻璃微珠。較為 典型的配方是中 空玻璃微珠的體積含量為22%,相應的重量含量為5%左右。利用較低剪切力的攪拌設備便能很好地使 之分散到樹脂中去。
6、SMC和BMC制品
在SMC和BMC中加入中空玻璃微珠能夠使其最終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 能夠製造出符合特定要求的絕熱板。較為典型的應用實例是能夠製造出較為輕質的汽車和建築零部件。
7、玻纖纏繞和拉擠工藝
在纖維纏繞和拉擠工藝中應用中空玻璃微珠能夠降低成本,降低復合材料的密度,提高復合材料的抗沖 擊強度和機械加工性能。在拉擠工藝中採用中空玻璃微珠能夠降低樹脂和玻纖的用量。添加8%的中空 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%。
8、其它樹脂體系
中空玻璃微珠除了添加到聚酯中以外還可添加到環氧樹脂中,製成合成泡沫塑料塊。在國外環氧/玻璃微 珠合成泡沫已經成功地應用到船舵中。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 氧在減輕重量的前提下還能夠使之強度得到顯著地增加。實驗室測得的數據表明,用這種材料製成的船 舵,其抗彎曲載荷可達2500kg,是工程塑料ABS強度的3倍。在德國有用聚酰亞胺樹脂和中空玻璃微珠 合成的泡沫塑料塊來製造船舵的,這個船舵用在長12.5m,重55kg的帆船上。在結構材料中已經成功地採用了剛性的聚酰亞胺泡沫塑料塊,這種結構能夠使其壓縮、彎曲強度及模量,高溫條件下的尺寸穩定性 得以提高。
9、用於乳化炸藥
空心玻璃微珠是乳化炸藥優良的敏化劑。使用空心玻璃微珠生產的乳化炸藥其敏感度、爆力特別是儲存期等性能大大優于使用膨脹珍珠岩、化學發泡等其它敏化劑生產的炸藥。
10、其它更多的應用領域
(1)電子工業,用於鑄封、密封復合物。
(2)復合泡沫塑料塊,用於船身和甲板、深水浮體材料等。
(3)隔音、保溫材料,用於各種精密儀器、高檔建築和設施等。
(4)輕質混凝土、石膏制品、橡膠制品。
(5)建材工業領域:建築裝飾、高級路面鋪料、屋頂防水保溫塗層、道路工程、改性瀝青等。
(6)塗料、油漆領域:隔熱保溫塗料,粘合劑、絕緣漆、油罐防腐隔熱漆、耐高溫防火油漆、內外牆建築 塗料、汽車膩子、地板漆、原子灰等。
(7)塑料工業領域:聚丙烯(PP)、尼龍、聚對苯二甲酸(PBT)、聚甲醛(POM)、PA等功能母粒制 成品,如汽車飾件、儀表板、家電外殼、風扇、音箱、燈具總承、鑄件、齒輪、結構件、管材等。1
(8)改性橡膠:各種工業和民用橡膠制品,如地板膠、電線電纜、各類電氣開關等絕緣材料、軍用民用鞋 底、輪胎、傳送帶、墊圈、密封條等。
(9)電氣器材、運動器材、醫療器械、汽車部件、汽車殼體、保險杠、活塞環等許多領域。
(10)航天和空間開發、軍事工業:宇宙飛行器、飛船表面復合材料,乳化炸藥,衛星防火層,海洋、船 舶、深海潛艇等;
(11)石油工業:油田固井、管道、防腐保溫、海底工程等。