空心玻璃微珠的表面處理有哪些方法

??????? 空心玻璃微珠（HGMS）是一種中空的，富含惰性氣體的細微球形狀粉末。首先，做為一種新型的填充料，具備重量輕、強度高、流動好，隔熱保溫、抗腐蝕等優(yōu)勢，在質(zhì)輕復(fù)合材質(zhì)、涂料、航天航空、海底固井、電絕緣材料、隔熱保溫、消音材料及其軍事炸藥等行業(yè)具備寬闊應(yīng)用前景，被稱作“空間時代材料”。沒經(jīng)外表改性的空心玻璃微珠具有著保溫功效差、無電磁特性、外表疏水性能不滿意等弊端，嚴重性影響到了其使用。如空心玻璃微珠與樹脂基體相互之間的熔點、膨脹系數(shù)、外表極性等具有很大差距，因而空心玻璃微珠與環(huán)氧樹脂的相容性差，直接混合會造成制取的材料特性差。因而，若要進一步提升空心玻璃微珠的特性，擴展其應(yīng)用范圍，就必須對其實現(xiàn)表面改性。
? ? ? ? 一、偶聯(lián)劑處理
? ? ? ? 運用偶聯(lián)劑分子，無機相和有機相能夠相結(jié)合，提高表面粘結(jié)力，進而提升材料的性能。常見偶聯(lián)劑大致能夠分成三類：硅烷偶聯(lián)劑，鈦酸酯偶聯(lián)劑，有機鉻化合物。在其中硅烷偶聯(lián)劑富含三官能度的無機官能團，即[Si-(OR2)3]，在對空心玻璃微珠的外表實現(xiàn)處理時，硅烷偶聯(lián)劑先將烷氧基水解形成硅烷醇，再與玻璃微珠外表的Si-OH實現(xiàn)縮合反應(yīng)，建立化學(xué)鍵。它是現(xiàn)在使用量最大、種類最多且改性功效顯著的一種偶聯(lián)劑。
? ? ? ? 二、酸堿蝕刻
? ? ? ? 酸堿蝕刻改性主要是運用酸堿的腐蝕性，在空心玻璃微珠的外表腐蝕出溝壑，微珠的外表外貌就會粗糙凸凹不平。被腐蝕的空心玻璃微珠填充樹脂時，首先樹脂基體的高分子鏈段能夠進到微珠外表的溝壑，形成一種“錨固”的效果，提升兩者表面相互之間的作用力；另一方面，通過蝕刻后，微珠外表形成大量的硅羥基，有益于提升兩相相互之間的表面結(jié)合力。
? ? ? ? 三、等離子技術(shù)表面處理
? ? ? ? 空心玻璃微珠表層富含大批量的硅羥基，但活性較低，難以完成化學(xué)反應(yīng)。而等離子技術(shù)表面處理可使微珠表層的硅羥基變成活性中心，從而引起單體在微珠表層完成聚合。等離子技術(shù)改性按照三方面達到效果：
（1）提升微珠表層的粗糙度。使用氬氣、氦氣等惰性氣體，對微珠表層完成蝕刻，提升微珠與樹脂的接觸范圍，還可使樹脂的高分子鏈段“錨固”之中，提升復(fù)合材料的界面相容性。
（2）活化微珠表層。使用CO2、N2、氨氣等活化微珠的表層，引進羧基、氨基、羥基等基團，可與樹脂的分子鏈反應(yīng)，提升微珠和樹脂界面的相互作用力。
（3）等離子技術(shù)聚合。第一步使用等離子技術(shù)活化空心玻璃微珠的表層，引進自由基等活性基團，隨后完成接枝化學(xué)反應(yīng)，在微珠表層生成層帶特定基團的聚合物溥膜。
? ? ? ? ? 四、表面包覆處置
? ? ? ? ?表面包覆是使用無機物或有機物對微珠表層完成包覆以完成改性的功效。有的使用加堿法在空心玻璃微珠表層包覆層TiO2溥膜，能夠提升空心玻璃微珠的亮度，提升太陽光的反射比，用其制作的保溫涂料對陽光具有良好的反射率。
? ? ? ? 五、表層接枝聚合改性
? ? ? ? 這類改性主要是使用原位聚合的方式 使用單體和引發(fā)劑等原料在填料表層包覆層聚合物。在空心玻璃微珠表層引進化學(xué)反應(yīng)活性點，隨后再與功用基團化學(xué)反應(yīng)完成改性功效。其明顯的特點是能夠按照挑選特定的單體和聚合條件，設(shè)計不一樣特性的界面層，具有較好的指導(dǎo)意義。
? ? ? ? 六、其他表層改性方式
? ? ? ? 空心玻璃微珠是一類無機非金屬材質(zhì)，其主要成分為SiO2和Al2O3，因而，不具有導(dǎo)電性和電磁等特性。若對空心玻璃微珠表層完成化學(xué)鍍鎳、鈷、銅、銀、鐵等金屬處置后，能夠使其具有吸取電磁波和反射近紅外的功用，故可替代密度大、具有磁性的過渡族金屬粉體當(dāng)作導(dǎo)電性材質(zhì)、電磁波吸取或電磁屏蔽材質(zhì)。除此之外，伴隨生物科技持續(xù)獲得進步和成熟，空心微球憑著其特有的結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的性質(zhì)在這里行業(yè)持續(xù)獲得應(yīng)用推廣。在國外報導(dǎo)了將生物酶包裹在空心球中，能夠獲得新式生物功能材料，他們制作的富含蛋白質(zhì)和高分子的空心球，可當(dāng)作藥物載體注入生物體中。

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