大家都知道5G對材料的要求，低介電是其中之一，降低改性塑料的介電常數有利于提高智能終端的信號傳輸速度、降低信號延遲、減少信號損失。改性塑料為多成分并經過高溫物理化學過程的復合材料，降低其介電常數的途徑很多，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，簡稱HGMS）是一種中空的，內含惰性氣體的微小圓球狀粉末。其主要特點是密度較玻璃微珠更小，隔熱性能好。它是二十世紀五、六十年代發(fā)展起來的一種微米級新型輕質材料，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度高、熔點高、電阻率高、熱導系數和熱收縮系數小等特點它的物理性質參數如下表：
通過添加低介電助劑可調整材料的介電性能，查看上表可知空心玻璃微珠的介電常數為1.2~2.2（100MHz），為啥空心玻璃微珠的介電常數很低呢？
之所以叫空心玻璃微珠，那么不難理解其為空心的，微珠內部為氣體，氣體粒子熱運動劇烈，影響粒子的極化過程，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，故氣體的介電常數接近于1，加上玻璃，空心玻璃微珠的介電常數差不多就是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用較為廣泛，但未經表面改性的空心玻璃微珠存在著保溫效果差、無電磁性能、表面疏水性能不理想等缺點，對其應用有所限制。如空心玻璃微珠與樹脂基體之間的熔點、熱膨脹系數、表面極性等存在較大差異，因此空心玻璃微珠與環(huán)氧樹脂的相容性差，直接混合會導致制備的材料性能差。因此，若要進一步提高空心玻璃微珠的性能，拓寬其應用領域，就需要對其進行表面改性。
其改性方法大致有以下幾種：
•偶聯(lián)劑處理，通過偶聯(lián)劑分子，無機相和有機相能夠緊密結合，增強界面粘合力，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，進而引發(fā)單體在微珠表面進行聚合。
•表面包覆處理，表面包覆是利用無機物或有機物對微珠表面進行包覆以達到改性的效果。
•表面接枝聚合改性，這類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用，主要介紹了其在5G方面的應用。
二、空心玻璃微珠的應用
1. 空心玻璃微珠在塑料、橡膠中的應用。
作為填料主要和塑料一起應用，它的應用特性和應用塑膠制品種類可查詢之前文章：玻璃微珠在塑料中的應用，空心玻璃微珠在樹脂中的主要作用如下：
•降低材料的介電常數
•輕量化，降低成本
•改善材料的加工性能
•改善材料的機械性能
•改善材料的阻燃性能、隔熱性能
在5G應用中，由于其低介電常數、低損耗，所以是較為常見的一種5G材料改性助劑。
2.空心玻璃微珠在建材中的應用。
在鉆探和澆鑄水泥制品時都需要低密度、低粘度、低滲透性及強結合力的水泥，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用。
空心微珠填充聚合物而成的泡沫塑料，其泡沫結構是由空心微珠中間的空腔來提供，這種復合材料的主要特點是密度低，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的應用。
空心玻璃微珠本身或進行表面改性可獲得特殊的吸波性能。
材料產業(yè)也迎來了5G新時代，在應用端手機、基站、物聯(lián)網、汽車等硬件載體都將對5G新材料有更多的需求和更高的要求。
