在復合材料中添加玻璃微珠，需根據材料類型（熱固性或熱塑性樹脂）和性能需求，選擇合適的添加方法、控制添加比例，并對玻璃微珠進行表面改性以優化其與基體的相容性。以下是具體步驟和注意事項：
一、添加方法
真空浸滲法
適用場景：熱固性樹脂（如環氧樹脂、不飽和聚酯）與玻璃微珠的復合。
操作步驟：
將玻璃微珠填入成型模具中，抽真空以排除空氣。
加入樹脂，確保樹脂充分浸潤微珠。
固化成型。
優點：減少氣泡，提高復合材料致密度。
缺點：設備要求較高，操作較復雜。
注模法
適用場景：熱固性或熱塑性樹脂與玻璃微珠的復合。
操作步驟：
在減壓條件下將玻璃微珠與樹脂混合。
將混合物注入模具，固化成型。
優點：混合均勻，適用于復雜形狀制品。
缺點：需控制減壓條件，避免微珠破碎。
壓塑法
適用場景：熱塑性樹脂（如聚酰胺、聚酯）與玻璃微珠的復合。
操作步驟：
將玻璃微珠與樹脂混合均勻。
倒入模具中，加熱加壓成型。
優點：操作簡單，適用于大規模生產。
缺點：需控制加熱加壓條件，避免微珠破碎。
二、添加比例
熱固性樹脂：玻璃微珠添加量通常為樹脂質量的45%-62%。
例如：在環氧樹脂中添加60%的玻璃微珠，可顯著降低密度，同時保持較高的力學性能。
熱塑性樹脂：玻璃微珠添加量一般為樹脂質量的5%-40%。
例如：在塑料鞋跟中添加30%的玻璃微珠，可提高熱變形溫度和彎曲強度。
特殊應用：
人工合成木材：添加20%-40%的玻璃微珠，可降低密度，提高尺寸穩定性。
海洋浮力材料：添加高比例玻璃微珠（如60%），可實現低密度、高浮力。
三、表面改性
玻璃微珠表面呈極性，與有機樹脂相容性差，需通過表面改性提高其與基體的結合力。常用方法包括：
硅烷偶聯劑處理
原理：硅烷偶聯劑（如KH-550、KH-560）的烷氧基與玻璃微珠表面的羥基反應，形成化學鍵；有機基團與樹脂相容，提高界面結合力。
操作步驟：
將玻璃微珠加熱至80℃，保溫均勻。
加入乙醇稀釋的硅烷偶聯劑（用量為微珠質量的1%），攪拌均勻。
再次加熱至80℃，保溫以除去溶劑。
效果：顯著提高復合材料的力學性能和耐熱性。
其他改性方法
鈦酸酯偶聯劑：適用于多種樹脂體系，可提高復合材料的沖擊強度。
有機酸處理：通過噴霧法或溶液法將有機酸（如硬脂酸）包覆在微珠表面，改善其與樹脂的相容性。
復合偶聯處理：結合多種改性方法，進一步提高界面性能。
四、注意事項
避免微珠破碎
玻璃微珠為空心結構，殼體較薄，在塑煉或混合過程中需采用低速、低剪切力攪拌，避免破碎。
例如：在環氧樹脂中添加玻璃微珠時，攪拌速度應控制在中低速，攪拌時間不宜過長。
控制混合均勻性
確保玻璃微珠在樹脂中均勻分布，避免局部聚集或沉降，影響復合材料性能。
例如：采用邊加邊攪的方式添加玻璃微珠，攪拌時間不少于30分鐘。
選擇合適的粒度
根據應用需求選擇玻璃微珠的粒度：
降低制品密度：選用40-100目的漂珠。
提高表面光滑度：選用120-200目的沉珠。
