汽车轻量化——降低密度的高性能空心玻璃微珠

汽车轻量化——降低密度的空心玻璃微珠

一、 空心玻璃微珠（以下简称HGS）是一种密闭、中空正球体，壁厚1~3μm，内含稀薄的氮气、二氧化碳等气体，其主要化学成分为碱石灰硼硅酸盐玻璃；其真密度在0.15～0.6g/cm3之间，粒径在2～150μm，抗压强度在2～83MPa（300～12000PSI），导热系数在0.037～0.074W/m*k。
二、在 SMC( 片状模塑料 ) 和 BMC( 团状模塑料 )中加入空心玻璃微珠能够使其终模塑制品的重量降低 25 %～35 % 。密度由 1.7g/ cm 3～1 . 9g/ cm 3降到 1 . 2g/ cm 3～1 . 4g/ cm 3 , 介电性能也得到大大改善。选择合适的配方能够制造出符合特定要求的绝热板。较为典型的应用实例是能够制造出较为轻质的汽车和建筑零部件。
在纤维缠绕和拉挤工艺中应用空心玻璃微珠能够降低成本 , 降低复合材料的密度 , 提高复合材料的抗冲击强度和机械加工性能。在拉挤工艺中采用空心玻璃微珠能够降低树脂和玻纤的用量。
（1）在热塑性树脂中的应用。空心玻璃微珠作为一种新型轻质材料，可填充到聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）、聚酰胺（PA）、聚甲醛（POM）、聚碳酸酯（PC）、聚苯醚、聚砜等热塑性树脂及橡胶中，并广泛应用于管道、地板、电器外壳、文具、工具、工艺品、包装材料、汽车及机器零件等领域。空心玻璃微珠作用如下：减轻制品重量、提高制品尺寸稳定性、提高制品硬度。
（2）在热固性树脂中的应用。除了填充热塑性树脂，空心玻璃微珠还可填充到聚氨酯（PU聚氨酯为主链含—NHCOO—重复结构单元的一类聚合物 ，英文缩写PU，包括硬质聚氨酯塑料、软质聚氨酯塑料、聚氨酯弹性体等多种形态，并分为热塑性和热固性两大类。）、环氧树脂（EP）、酚醛树脂（PF）、不饱和聚酯（UP）、三聚氰胺（MF）等热固性树脂中，并广泛应用于建筑及工业绝热材料、包装材料、胶合板、印刷电路板、体育器材、家具、电器外壳、汽车配件等领域。其作用如下：减轻制品重量、提高制品硬度、提高制品耐热性及电绝缘性、改善制品物理机械性能。
三、低强度的玻璃微珠适合用于发泡材料、对加工强度要求不高的成型方式（如挤出成型 、模压成型等）；高强度的玻璃微珠适用于注塑成型的部件，及其他对强度要求较高的部件。