论玻璃微珠在塑料改性中的应用

摘 要：玻璃微珠是一类性能很高的材料，其在有机材料中具有易分散的特征。玻璃微珠在塑料改性中得到了充分应用，玻璃微珠的应用极大程度推进了新兴产业的发展。玻璃微珠改良了塑料制品，在很大程度上提高了塑料的力学性能，同时保障塑料具有足够的耐热性能，而且玻璃微珠能够均匀地分散到塑料的基体内，提升了塑料制品的比强度值，由此可见，玻璃微珠在塑料改性中有着很大的优势，文章主要探讨玻璃微珠在塑料改性中的应用。

关键词：玻璃微珠；塑料；改性

中图分类号：TQ320 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2019）21-0181-02

Abstract： Glass beads are a kind of materials with high properties， which are easy to disperse in organic materials. Glass beads have been fully used in plastic modification， and the application of glass beads has greatly promoted the development of new industries. The glass beads improve the plastic products and the mechanical properties of the plastics to a great extent， ensuring that the plastics have sufficient heat resistance， thereby can be uniformly dispersed into the plastic matrix. It can be seen that glass beads have great advantages in plastic modification. This paper mainly discusses the application of glass beads in plastic modification.

Keywords： glass beads； plastics； modification

塑料是现代社会生活中经常用到一类制品，塑料的使用过程中也对塑料制品提出了一些改良要求，比如承载能力、耐高温、耐化学腐蚀等，塑料改良的过程中使用了玻璃微珠，玻璃微珠是改良塑料性能的主要材料，玻璃微珠是由Al2O3和SiO2组成的，这类材料的压缩性能非常强，具有抗腐蚀、耐高温的特性，将其应用到塑料改性中，有助于提升塑料的整体性能，提高塑料的安全性能，更重要的是保障塑料在日常生活中的稳定性。

1 玻璃微珠分析

玻璃微珠是塑料改性中的主要材料，玻璃微珠内含有金属氧化物，其可形成空心微球，也就是空心玻璃微珠[1]，玻璃微球的表面非常光滑，而且尺寸小，表现出了很好的流动性特征，而且表现出分散性与低吸油性的优势，是现代塑料改性时首选的材料。

2 玻璃微珠在塑料改性中的相关应用

2.1 玻璃微珠在塑料抗拉强度中的改良应用

塑料的抗拉强度是指抵抗张力变形的能力，这类塑料常用于制造垫片、橡胶等制品，考虑到工作环境的要求，塑料抗压强度应该实行改良[2]。玻璃微珠在塑料改性中，专门改良了塑料的抗拉强度，确保塑料制品具备优质的抗拉强度。本文以垫片塑料为例，分析玻璃微珠对垫片塑料的改性，选取一般场合中使用的垫片，垫片要具备足够的抗拉强度，比如使用纯PTFE的塑料，垫片抗拉强度要达到密封的标准，常规塑料在抗拉强度上达不到标准，向塑料中加入玻璃微珠，促使玻璃微珠填充到塑料内，玻璃微珠的质量分数决定了塑料的抗拉强度，选取某试验中的数据结论，如下图1，根据图中数据控制好玻璃微珠的质量分数，以此来保障玻璃微珠在塑料抗拉强度中的改良应用。

根据下图1中所示的数据关系可以发现，玻璃微珠质量分数增加之后，塑料改性的抗拉强度并没有增加反而减小，并且表现出了大幅度的下降状态，考虑到玻璃微珠颗粒对塑料抗拉强度的影响，玻璃颗粒的力度越大，塑料抗拉强度就会越小，玻璃微珠在塑料抗拉强度改性中，要确保填料粒子能够做到非常细，促使玻璃微珠能够与塑料保持较好的相容性，而不是玻璃微珠仅分布在塑料的表层或者底部，塑料改性中对玻璃微珠的需求不同，在抗拉强度上要做到优质性。

2.2 玻璃微珠在塑料压缩回弹性能中的改良

玻璃微珠在塑料压缩回弹性能中的改良，补偿了塑料材料的表面缺陷和弹性能力，压缩回弹性能是评价塑料性能的一项指标，优质的塑料需要做到压缩适宜，并且要具备最大回弹率。很多塑料的压缩回弹性能中会有压缩率高于回彈率的情况，这样塑料在载荷循环的使用中就会出现稳定性差的情况，向塑料中填充玻璃微珠，可以改善塑料的压缩回填性能，玻璃微珠在塑料改性中，促使改性塑料的压缩回填性能比纯塑料好。玻璃微珠中含有SiO2成分，其结构中表现出了多孔的特征，由此才能保障塑料改性后具备优质的压缩回弹性，由此说明玻璃微珠有助于提高塑料的回弹能力，而且还能促使塑料具有合适的压缩率。

2.3 玻璃微珠在塑料蠕变松弛性能中的改良

塑料蠕变松弛性能是指塑料抗变形的能力，蠕变松弛性能决定了塑料的使用寿命，塑料的蠕变松弛性能与其结晶度存在直接的关系，塑料的无定型区最容易有松弛的问题。塑料改性中采用玻璃微珠干预结构，改进塑料的结构状态，玻璃微珠填充之后能够改善塑料的蠕变松弛性，具体的分析如图2，把玻璃微珠的质量分数控制在30%就能保障塑料蠕变松弛性能的有效性[3]。例如：塑料改性中采用湿法混合玻璃微珠，塑料与玻璃微珠的混合状态为类似圆球的树脂包裹微珠结构，玻璃微珠的硬度高，其在受到挤压时孔隙会变大，这时塑料会挤入到玻璃微珠的空隙内，塑料基体中填充的玻璃微珠后形成了最小密度堆积，而且塑料树脂基体主要分布在玻璃微珠颗粒的连接位置或者表层，形成了具有连续介质的塑料结构，提高了塑料结构的抗蠕变松弛的能力。玻璃微珠在塑料蠕变松弛性能改进中，玻璃微珠的粒度对塑料蠕变松弛性能的影响较为明显，玻璃微珠的粒度越小，也能提升塑料抗蠕变松弛的性能。

2.4 玻璃微珠在塑料外观上的改性应用

塑料外观改性对玻璃微珠表现出一定的需求，纯材料的塑料流动性差，其在塑造外观时很难达到优质性，而且塑料在无定型剪切时容易有褶皱问题，无法保障塑料剪切后的平整度，不利于塑料制品的加工和应用。玻璃微珠在塑料外观改性上，主要是改善塑料中树脂基体的性能，促使塑料具备可良好加工的条件。例举玻璃微珠在塑料外观改性上的应用，如：玻璃微珠在塑料改性时是球状粒子，具备等向性的特征，玻璃微珠没有尖锐的棱角，促使其能良好的分布到塑料树脂的基体中，玻璃微珠填充到塑料树脂基体内，有助于改善塑料制品的外观，尤其是在塑料的压制工艺中，其可消除塑料剪切时的敏感性，以免塑料制作时出现表面不平整的问题，维持塑料良好的外观。

3 玻璃微珠对塑料改性制品的影响表现

本文探讨玻璃微珠对塑料改性制品的几点影响，表明玻璃微珠具有可应用的条件。

第一玻璃微珠影响着塑料改性制品的拉伸强度，塑料拉伸不是一瞬间变化，而是持续在拉伸的过程，塑料拉伸时分子会在外力作用下吸收能量，在塑料中加入玻璃微珠，控制好玻璃微珠的用量，把塑料的拉伸强度提升到一定的标准，玻璃微珠分布在塑料基体中，其可抑制塑料分子链的实际取向，降低了塑料断裂的伸长率，为了避免玻璃微珠在塑料中凝聚而影响断裂伸长率，就要把控好玻璃微珠的含量，确保塑料的拉伸强度在最大值。

第二是玻璃微珠对改性塑料冲击强度的影响，塑料冲击强度是指外部条件为高速冲击时塑料韧性上表现出的技术指标，塑料冲击强度性能与其他性能有明显的不同，其需要外部力量去破坏塑料的单元横截面，材料自身受到的高速沖击力度是先增加后减小的，塑料加入玻璃微珠后抗冲击的能力为最大状态，考虑到塑料与玻璃微珠的相容性关系，玻璃微珠需经过处理后消除凝聚才能应用到塑料改性中，排除玻璃微珠凝聚特征对塑料冲击强度的影响。

4 结束语

玻璃微珠在塑料改性中得到了充分应用，玻璃微珠填充到塑料中能够很好的优化塑料制品，最大程度地降低玻璃纤维的干扰，加强塑料的稳定性。玻璃微珠是一类无机非金属材料，这种新型材料降低了塑料制造时的成本，保障塑料具有稳定的化学性能。玻璃微珠改变了塑料的性能，促使塑料表现出稳定性及优质性的特点，完善塑料制品。

参考文献：

[1]李白羽.玻璃微珠在塑料改性中的应用方法探讨[J].科技风，2018（35）：168.

[2]毛世杰.玻璃微珠在塑料改性中的应用方法探讨[J].橡塑技术与装备，2016，42（24）：55-56.

[3]马赟喆.玻璃微珠在塑料改性中的应用[D].北京化工大学，2009.

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