名称:玻璃珠、微球、实心珠、中空微球 CAS# =65997- 17 -3
化学式:SiQ ［官能团：0H或由硅烷处理而得
化学组成：A 玻璃：Si% 72% -73%,Na2O 13.3% - 14.3%,K:O 0.2% ~0.6%,CaO 7.2% ~ 9.2%, MgO 3.5% -4%^^
0.08% ~ 0.2%, Al% 0.8% ~2%;E 玻璃：SiQ 52.5%,Na2O 0.3%,K2O 0.2%,CaO 22.5%, MgO 1.2% , 0.2% ,场關
8.6%
物理性质
密度/(g/cm3)：2.46 - 2.54(实心),0.12- 1.1(空心) 莫氏硬度：6（A玻璃）,6.5（E玻璃）
软化点/七：7M（A玻璃）,846（E玻璃） 退火温度/^：548
压缩强度/MPa:高达70000（实心） 比热容/(kJ/kg-K)：1.17
杨氏模量/GPa：68.9（E玻璃） 泊松比:0.21
热膨胀系数:85x 10-7（A玻璃）,28x 10-7（E玻璃） 摩擦系数：0.9~ 1
化学性质
耐化学性:耐大多数化学环境，与玻璃相似 处理用硅烷：二甲基二乙氧基硅烷、三甲氧基-3-甲基丙酰氧丙基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、氨基硅烷，硅烷含量约为
0.2%（质量丿277,292 ,用环氧基硅烷处理，然后用PS马来酸酹接枝共聚物处理的产品也已使用279
续表
水悬浮液pH：7~9.4
光电性质 '一
折光指数：1.51（A玻璃-碱石灰），1.55（E玻璃-硅酸硼） 介电常数：1.2~7.6
颜色：白色或透明（实心珠） 介电强度/（V/cm）：4500
电阻率/n-cm； 107 体积电阻率/n-cm：101:^ 1016
形态
颗粒尺寸/削：7~8 吸油量/(g/100g)：17-20 壁厚/削：1〜20
筛析：325目筛余量痕量到15%
DBP 吸收/（cm3/100g）: 比表面积/（nr/g） ：0.4 ~0.8
生产厂商和商标名称：
3M Specialty Additives,St.Paul,MN,USA
Scotchlite Glass Bubbles，通用系列 KI ,K15,K20, K25,K37,K46,S22,S32,S38,B38,S60 中空玻璃球，由碱石灰硼硅酸盐 玻璃制造（低密度球，密度在0.12~0.6g/en?之间，压碎强度在1.7〜69MPa或250 ~ lOOOOpsi之间）
Abrasivosy Maquinara, SA, Barcelona, Spain
Microcel M fi®硅酸盐玻璃，密度在0.18 ~ O.35g/cm3之间，压碎强度在6~ 15MPa或900 ~ 2200psi之间
Duke Scientific, Palo Alto, CA, USA
球形玻璃材料，颗粒尺寸在I ~5I5vm之间的实心和中空玻璃微球，用于沉淀、分离、绝缘、反光等研究的标准和用于 隔板颜料
Grefco Minerals, Inc. Torrance, CA, USA
Dicaperl HP- 110, HP - 210,HP - 510,HP - 710, IIP - 910这些中空玻璃球有两个系列：标准型10系列和高性能20系 列。20系列为两种专利涂层之一,能增加粘结性（密度在O.18~O.25g/cm3之间，表明它们为轻质球）
JB Company,Franklin,NJ, USA
特种产品生产商,生产各种实心玻璃球，透明或着色，用于工业产品的装饰
MO-SCI Coiporation, Rolla, MO, USA
生产特种产品，如Nndentisphere（玻璃微球，可用荧光、磁性或放射性识别。如：可用于爆炸物识别硼硅 酸盐玻璃球，用于医药和电子业）;Bioactive Glass（用于医疗和牙齿修复）
Potter Industries, Inc., Valley Forge, PA, USA
Spyglass,A-glass 1922,2024,2227,2429,2530,2900,3000,4000,5000,6000（数字越大，顆粒尺寸游小，颗粒尺寸在 7 〜 203^tm 之间）
Spheriglass.E-glass 3000E,4000E,5000E,6（XX）E（数字越大，颗粒尺寸越小，颗粒尺寸在7 ~35削 之间）
Potter Industries 开发出如下表面涂料：CP - 01. CP - 02, CP - 3,CP - 26
用于聚合物的玻璃球要带涂层
Spheriglass球的密度达到l,O8g/cm3,能够承受207MPa（30000psi）的压力
Sphericel 110P8中空硼硅酸盐玻璃球，用于油漆和热塑性模塑品
Sovitec France SA, Florange, France
Micropearl 50,90,50100,1020不同颗粒尺寸的碱石灰玻璃微球，颗粒尺寸范围20 ~ 212呻。该公司生产上述牌号的 产品和3种表面涂饰剂215.216.217o它们采用不同的偶联剂，用于不同的热塑性和热固性树脂。在性能的表征中 列出了在塑料工业中的许多应用
Die PQ Cwpcwatig, Valley Forge,PA,USA
Q-Cel中空球300,2116,2106,692OL,636D,64OD,6717,7019,5043不同的密度和颗粒尺寸，总体趋势是颗粒越大越轻 （低密度球，密度范围0.19~0.48g/cm3，工作压力在1,7~21MPa或250 ~ 3000psi之间）
主要应用产品:保龄球、聚酯铸件、泡沫、嵌缝、炸药、腻子、密封剂、管道保温、灌注物、Speckling Compounds、反光油漆、高尔 夫球、拉挤成型、航天、船舶、汽车、复合材料等许多用途
主要聚合物应用：PVC、聚酯、聚氨酯、环氧树脂、丙烯酸酯类、POM、ABS、PA、PC、PE、PI、PMMA、ITO、PP、PS、PSF、^胺树脂、 酚氧树脂、硅烷树脂
加工技术决定玻璃球的选择。为了使球的破碎最少，玻璃球应该在加工的末期加入。 为了得到最好的效果，要求使用低剪切高流动混合器。有如下适宜的混合器：双行星式 混合器、螺旋桨式混合器、平叶混合器、曲拐式混合器。下列搅拌器不宜用于薄壁玻璃球：高速分散器、胶体磨、三辐滚轧机、均质器、撞击混合器。含玻璃球材料的泵送必 须小心控制，要使泵产生的静压不超过玻璃球所耐受的压力，齿轮泵中的齿合间隙必须 大于球的直径。3M公司建议使用下列泵传送：双隔膜泵、活塞泵、螺杆泵。在进行挤出 和模塑时同样要考虑压力问题。Potlerlndustries公司生产的中空玻璃球的压碎强度高于 200MPa（30000psi）,有足够的强度抗拒注塑模塑和高剪切混合。压碎强度与密度之间的关 系将在下面进一步讨论。
Potter Industries公司建议，A玻璃球用于大部分聚合物，而缩醛和PTFE用E玻璃球。 图2-25明确显示了对玻璃球进行表面改性的原因。包覆的玻璃球粘附在基体上，而未包 覆的却很容易从基体上剥离开。对特定聚合物基体，可选择不同的涂层，以增强其粘 附性。
图2-26显示了丝网除沫器球型填料可赋予配合材料高性能的原因之一。图中的双折射图显示不同 添加物周围的应力分布，仅在球形填料以及与基体有良好粘附性的填料中观察到均匀应力分 布。应力分布是材料设计的基本因素。
玻璃球可改善或者决定材料的如下几个性质：密度（降低），流动性，粘度（降低），流变 性质（增稠、不流挂），砂磨.收缩（降低），冲击强度，刚性，拉伸强度，抗弯强度，硬度， 爆炸物性能，声学性质。
玻璃球最有价值的特性是其降低产品密度的能力。玻璃球的机械性质与密度之间有 一个平衡。如果玻璃球太轻，就会因其壁很薄而易脆，在产品中的应用以及产品制造方 法都会受到限制。但是，如果能够成功地将其结合在产品中，那么将可大大降低产品的 密度。如果玻璃球壁厚，具有一定的抗机械破碎能力，就不能降低纯聚合物的密度。市 售中空玻璃球的密度在0.12- l.lg/cm3之间，也就是说玻璃仅占球体的大约10% -50%的 体积，它们的机械性能有很大的不同。不同牌号产品的
密度和压碎强度在生产厂商和商 标名称表中已经列出。
图2-27为单个中空玻璃球的形态，是规则的球形。图2-28为实心玻璃球的形态。
图2-29为金粉和金片的形态。
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