Princip dilatacijskih mikrosfer
Ko se mikrosfera segreje in doseže temperaturo vitrifikacije termoplastičnega polimernega materiala, ki tvori lupino, se lupina zmehča in postane plastična. Ker je jedro z nizko točko vrelišča v mikrosferi segreto, da se ustvari pritisk, kar povzroči širjenje lupine mikrosfere. Pri ekspanziji se tlak, ki ga ustvari material jedra, uravnoteži z napetostjo, ki jo ustvari material smolne stene. V določenem temperaturnem območju, višja kot je temperatura, večji je tlak, material stene iz smole za uravnoteženje tlaka pa se bo še naprej raztezal, povzročil, da se bo krogla še naprej širila, balon pa bo vzdrževal določeno temperaturo (mehurček), tudi ko temperatura nižja, zaradi močnega hlajenja lupine lahko krogla še vedno ohrani prvotno stanje.
Če se lupina še naprej segreva, se lupina še naprej širi, zaradi česar se stena lupine še naprej tanjša. Ko napetost stene lupine ni dovolj za izravnavo tlaka plina, se bo plin razširil skozi steno lupine zunaj lupine, zaradi česar se bo notranji tlak hitro zmanjšal, kar vodi do krčenja mikrokapsule.
Razširjena mikrosfera je bel termoplastični mikrosferoid s strukturo jedro-lupina, sestavljen iz polimerne lupine, ki se ovija okoli hlapnega topila. Povprečna velikost delcev razširljive mikrosfere je 10 – 30 μm, z gostoto okoli 1100 kg/m3. Ko se mikrosfera segreje, lupina postane mehka in notranji tlak se močno poveča, kar povzroči, da se mikrosfera razširi 40-100-krat. Med raztezanjem krogla vzdržuje notranji tlak mikrosfere, napetost polimerne lupine in zunanji tlak. Gostota votlih mikrokroglic ekspandiranega polimera je lahko nižja od 30 kg/m3 (0,03 g/cm3), zaradi česar je najlažji material na svetu.
Predstavitev značilnosti mikrosfer
1. Znižanje stroškov: kot lahko polnilo + sredstvo za penjenje, dodano različnim termoplastičnim materialom, kot so PE, PE, PP, PVC, PET, TPR, TPU, TPV, PA, papir / karton itd. 1 kg penečih mikrosfer je mogoče zamenjati, kot so PVC25-30kg in papirna vlakna 25-30kg. Dodatek mikrosfer lahko močno zmanjša gostoto izdelka, zmanjšanje gostote pa lahko zmanjša ne samo stroške količine, ampak tudi stroške prevoza.
Uporaba: podplat iz penastega PVC-ja, kompozitni materiali les-plastika, avtomobilski deli, papir in lepenka, netkane tkanine, barve
2. Zmanjšanje gostote: prostornina mikrosfere s toplotnim širjenjem vodi do gostote, dodajanje mikrosfere iz pene 3 ‰ lahko zmanjša gostoto materiala za 10%, dodajanje 1% mikrosfere, ki se ne peni, lahko zmanjša gostoto materiala za 10% do 20%, v primeru ohranjanja prostornine , debelina za zmanjšanje gostote končnega izdelka, ki se uporablja za transportna vozila, kot so avtomobili, lahko zmanjša porabo energije, uporablja se za zmanjšanje teže v podplatu za izboljšanje udobja.
Uporaba: podplat, kompozitni material les-plastika, avtomobilski deli, netkana tkanina, ultralahka glina
3.Sprememba površine: različna velikost delcev mikrosfere lahko povzroči drugačen površinski učinek, majhna velikost, kot je 5 μm, lahko dobi gladko površino, površina mikrosfere z veliko velikostjo delcev je razmeroma groba, zato lahko z izbiro različnih velikosti delcev dobite drugačen učinek, kot je 3D, poseben žametna površina, prevlečena na površini, lahko pridobi udoben dotik in protizdrsni učinek itd.
Uporaba: tiskarska barva, usnjeni premaz, papir in karton
4. Izolacija: mikrosfere imajo enotno strukturo zaprtih lukenj, zato imajo dobro toplotno izolacijo, zvočno izolacijo, električno izolacijo in nizko prepustnost vode
Uporaba: vinska pluta, avtomobilski deli, tesnilna masa, silikonska guma, emulgirani eksplozivi, kabli
5.Elastika: mikrosfera je termoplastična struktura jedra in lupine, ki se bo po uporabi določenega pritiska stisnila, vendar se lahko po sprostitvi tlaka vrne na prvotno prostornino, zato je povratna elastičnost zelo dobra.
Uporaba: vinska pluta, notranjost avtomobila, silikonska guma, usnjena prevleka, kabel
