大家都知道5G對(duì)材料的要求，低介電是其中之一，降低改性塑料的介電常數(shù)有利于提高智能終端的信號(hào)傳輸速度、降低信號(hào)延遲、減少信號(hào)損失。改性塑料為多成分并經(jīng)過(guò)高溫物理化學(xué)過(guò)程的復(fù)合材料，降低其介電常數(shù)的途徑很多，添加助劑就是其中的方法之一，今天小編給大家介紹一下低介電改性助劑空心玻璃微珠以及其應(yīng)用。
一、空心玻璃微珠概況
1. 基本介紹
空心玻璃微珠（Hollow Glass Microspheres，簡(jiǎn)稱(chēng)HGMS）是一種中空的，內(nèi)含惰性氣體的微小圓球狀粉末。其主要特點(diǎn)是密度較玻璃微珠更小，隔熱性能好。它是二十世紀(jì)五、六十年代發(fā)展起來(lái)的一種微米級(jí)新型輕質(zhì)材料，其主要成分是硼硅酸鹽，一般粒度為10~250μm,壁厚為1~2μm;空心玻璃微珠具有抗壓強(qiáng)度高、熔點(diǎn)高、電阻率高、熱導(dǎo)系數(shù)和熱收縮系數(shù)小等特點(diǎn)它的物理性質(zhì)參數(shù)如下表：
通過(guò)添加低介電助劑可調(diào)整材料的介電性能，查看上表可知空心玻璃微珠的介電常數(shù)為1.2~2.2（100MHz），為啥空心玻璃微珠的介電常數(shù)很低呢？
之所以叫空心玻璃微珠，那么不難理解其為空心的，微珠內(nèi)部為氣體，氣體粒子熱運(yùn)動(dòng)劇烈，影響粒子的極化過(guò)程，粒子碰撞使得其難以定向排列，極性分子的電矩也因排列不規(guī)則而相互抵消，故氣體的介電常數(shù)接近于1，加上玻璃，空心玻璃微珠的介電常數(shù)差不多就是1.2~2.2。
2. 空心玻璃微珠改性方法
雖然空心玻璃微珠的應(yīng)用較為廣泛，但未經(jīng)表面改性的空心玻璃微珠存在著保溫效果差、無(wú)電磁性能、表面疏水性能不理想等缺點(diǎn)，對(duì)其應(yīng)用有所限制。如空心玻璃微珠與樹(shù)脂基體之間的熔點(diǎn)、熱膨脹系數(shù)、表面極性等存在較大差異，因此空心玻璃微珠與環(huán)氧樹(shù)脂的相容性差，直接混合會(huì)導(dǎo)致制備的材料性能差。因此，若要進(jìn)一步提高空心玻璃微珠的性能，拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域，就需要對(duì)其進(jìn)行表面改性。
其改性方法大致有以下幾種：
•偶聯(lián)劑處理，通過(guò)偶聯(lián)劑分子，無(wú)機(jī)相和有機(jī)相能夠緊密結(jié)合，增強(qiáng)界面粘合力，從而改善材料的性能。
•酸堿刻蝕，酸堿刻蝕改性主要是利用酸堿的腐蝕性，在空心玻璃微珠的表面腐蝕出溝壑。
•等離子體表面處理，等離子體表面處理可使微珠表面的硅羥基成為活性中心，進(jìn)而引發(fā)單體在微珠表面進(jìn)行聚合。
•表面包覆處理，表面包覆是利用無(wú)機(jī)物或有機(jī)物對(duì)微珠表面進(jìn)行包覆以達(dá)到改性的效果。
•表面接枝聚合改性，這類(lèi)改性主要是采用原位聚合的方法利用單體和引發(fā)劑等原料在填料表面包覆一層聚合物。
以上是玻璃微珠的大致改性方法，后文介紹了玻璃微珠的應(yīng)用，主要介紹了其在5G方面的應(yīng)用。
二、空心玻璃微珠的應(yīng)用
1. 空心玻璃微珠在塑料、橡膠中的應(yīng)用。
作為填料主要和塑料一起應(yīng)用，它的應(yīng)用特性和應(yīng)用塑膠制品種類(lèi)可查詢(xún)之前文章：玻璃微珠在塑料中的應(yīng)用，空心玻璃微珠在樹(shù)脂中的主要作用如下：
•降低材料的介電常數(shù)
•輕量化，降低成本
•改善材料的加工性能
•改善材料的機(jī)械性能
•改善材料的阻燃性能、隔熱性能
在5G應(yīng)用中，由于其低介電常數(shù)、低損耗，所以是較為常見(jiàn)的一種5G材料改性助劑。
2.空心玻璃微珠在建材中的應(yīng)用。
在鉆探和澆鑄水泥制品時(shí)都需要低密度、低粘度、低滲透性及強(qiáng)結(jié)合力的水泥，空心玻璃微珠密度低且不易吸水，因而可以作為添加劑以制備這種水泥。
3.空心玻璃微珠在合成泡沫中的應(yīng)用。
空心微珠填充聚合物而成的泡沫塑料，其泡沫結(jié)構(gòu)是由空心微珠中間的空腔來(lái)提供，這種復(fù)合材料的主要特點(diǎn)是密度低，是一種集減震、絕緣、防火于一體的多功能合成材料。
4.空心玻璃微珠作為吸波材料時(shí)的應(yīng)用。
空心玻璃微珠本身或進(jìn)行表面改性可獲得特殊的吸波性能。
材料產(chǎn)業(yè)也迎來(lái)了5G新時(shí)代，在應(yīng)用端手機(jī)、基站、物聯(lián)網(wǎng)、汽車(chē)等硬件載體都將對(duì)5G新材料有更多的需求和更高的要求。
