中空微球体制造技术

本发明专利技术提供基本上不含发泡剂的中空微球体。还提供包含珍珠岩并具有单一胞状结构的中空微球体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】中空微球体本专利技术涉及中空微球体。本专利技术还涉及可用于制备中空微球体的真空设备。
技术实现思路
在一个方面，本专利技术提供中空微球体，其包含硅酸盐玻璃，其中所述中空微球体基本上不含发泡剂，并且另外其中硅酸盐玻璃不包含珍珠岩。在另一方面，本专利技术提供中空微球体，其包含娃酸盐玻璃具有基于衍生出中空微球体的进料组合物的总重量计小于O. 12重量％的硫基发泡剂，其中硅酸盐玻璃不包含珍珠山^ ο在另一方面，本专利技术提供中空微球体，其包含硅酸盐玻璃，其中所述中空微球体 基本上不含发泡剂，并且另外其中硅酸盐玻璃不包含珍珠岩，并且另外其中所述硅酸盐玻璃选自以下中的至少一个包含硅酸盐、硼和钠的玻璃组合物；陶瓷；和回收的玻璃。在另一方面，本专利技术提供中空微球体，其包含硅酸盐玻璃，其中所述中空微球体基本上不含发泡剂，并且另外其中硅酸盐玻璃不包含珍珠岩，并且另外其中所述硅酸盐玻璃包含(a)介于50重量％和90重量％之间Si02 ； (b)介于2重量％和20重量％之间的碱金属氧化物；(c)介于I重量％和30重量％之间的B203 ； (d)介于O重量％至O. 12重量％之间的硫；(e)介于O重量％和25重量％之间的二价金属氧化物；(f)介于O重量％和10重量％之间的除Si02以外的四价金属氧化物；(g)介于O重量％和20重量％之间的三价金属氧化物；(h)介于O重量％和10重量％之间的五价原子的氧化物；和⑴介于O重量％和5重量％之间的氟。在另一方面，本专利技术提供中空微球体，其包含娃酸盐玻璃，其中所述中空微球体基本上不含发泡剂，并且另外其中所述中空微球体的密度小于约I. 3g/mL。在另一方面，本专利技术提供中空微球体，其包含硅酸盐玻璃，其中所述中空微球体基本上不含发泡剂，并且另外其中所述中空微球体的密度小于约O. 8g/mL。在另一方面，本专利技术提供中空微球体，其包含硅酸盐玻璃，其中所述中空微球体基本上不含发泡剂，并且另外其中所述中空微球体的密度小于约O. 5g/mL。在另一方面，本专利技术提供中空微球体，其包含硅酸盐玻璃，其中所述中空微球体基本上不含发泡剂，并且另外其中所述中空微球体的密度小于约O. 4g/mL。在另一方面，本专利技术提供中空微球体，其包含硅酸盐玻璃，其中所述中空微球体基本上不含发泡剂，并且另外其中所述中空微球体的密度小于约O. 3g/mL。在另一方面，本专利技术提供中空微球体，其包含娃酸盐玻璃，其中所述中空微球体基本上不含发泡剂，并且另外其中所述中空微球体的密度小于约O. 2g/mL。在另一方面，本专利技术提供中空微球体，其包含硅酸盐玻璃，其中所述中空微球体基本上不含发泡剂，并且另外其中所述中空微球体的强度大于约350psi。在另一方面，本专利技术提供中空微球体，其包含硅酸盐玻璃，其中所述中空微球体基本上不含发泡剂，并且另外其中所述中空微球体的强度大于约1500psi。在另一方面，本专利技术提供中空微球体，其包含娃酸盐玻璃，其中所述中空微球体基本上不含发泡剂，并且另外其中所述中空微球体的强度大于约2500psi。在另一方面，本专利技术提供中空微球体，其包含娃酸盐玻璃，其中所述中空微球体基本上不含发泡剂，并且另外其中所述中空微球体的强度大于约5000psi。在另一方面，本专利技术提供中空微球体，其包含娃酸盐玻璃，其中所述中空微球体基本上不含发泡剂，并且另外其中所述中空微球体的强度大于约10，000psi。在另一方面，本专利技术提供中空微球体，其包含娃酸盐玻璃，其中所述中空微球体基本上不含发泡剂，并且另外其中所述中空微球体的强度大于约15，000psi。在另一方面，本专利技术提供包含珍珠岩的中空微球体，其中所述中空微球体具有基本上单一的胞状结构。在又一方面,本专利技术提供包含珍珠岩的中空微球体，其中所述中空微球体具有基本上单一的胞状结构，其中所述中空微球体的密度小于约I. 3g/mL。 本专利技术的上述
技术实现思路
并不旨在描述本专利技术的每一个实施例。本专利技术的一个或多个实施例的细节还在以下描述中给出。本专利技术的其他特征、目标和优点从描述和权利要求中将显而易见。附图简要说明图I为本专利技术公开的用于制备中空微球体的设备的一个实施例的前剖视图。图2为本专利技术公开的用于制备中空微球体的设备的一个实施例的前剖视图。图3为根据实例I制备的回收的玻璃中空微球体的光学图像。图4为根据实例5制备的玻璃中空微球体的光学图像。图5为按实例8所述制备的珍珠岩中空微球体的光学图像。具体实施例方式如本文所用的术语“玻璃”包括所有无定形固体或可以用于形成无定形固体的熔体，其中用于形成这种玻璃的原材料包括各种氧化物和矿物。这些氧化物包括金属氧化物。如本文所用的术语“回收的玻璃”是指使用玻璃作为原材料形成的任何材料。如本文所用的术语“真空”是指低于101，592Pa(30inHg)的绝对压力。平均直径小于约500微米的中空微球体对许多用途具有宽泛的实用性，其中多个用途需要具体尺寸、形状、密度和强度特性。例如，中空微球体在工业中作为聚合物型化合物的添加剂广泛使用，其中它们可以用作调节剂、增强剂、硬化剂(rigidifier)和/或填料。通常，希望中空微球体强度较高从而不在聚合物型配混物的进一步加工期间例如被高压喷射、捏合、挤出或注模压碎或破裂。希望提供一种用于制备中空微球体的方法，其允许控制所得中空微球体的尺寸、形状、密度和强度。中空微球体和用于制备它们的方法已在各种参考文献中公开。例如，这些参考文献中的一些公开一种使用玻璃形成组分的同时熔融和熔融物质的伸展来制备中空微球体的方法。其他参考文献公开加热含有无机气体形成剂、或发泡剂的玻璃组合物，和加热该玻璃至足以释放发泡剂的温度。其他参考文献公开一种方法，包括通过湿粉碎来粉碎材料以获得粉末状粉末材料的浆液，喷射所述浆液以形成液滴，并加热所述液滴以熔合或烧结粉末材料以便获得无机微球体。其他参考文献公开一种用于通过在夹带流反应器中于部分氧化条件下采用谨慎控制的时间-温度过程处理精确配制的进料混合物来制备低密度微球体的方法。然而，这些参考文献没有提供这样一种用于制备中空微球体的方法，其提供对由其制备的中空微球体的尺寸、形状、密度和强度的控制。除了尺寸、密度和强度以外，中空微球体的实用性可能取决于水敏感性和成本，其意味着优选的是，用于制备中空微球体玻璃组合物包括相对高的二氧化娃含量。然而，玻璃组合物中较高的二氧化硅含量并不总是可取的，因为在初始玻璃制备中，较高二氧化硅玻璃所需的较高温度和较长熔化时间降低可保留的发泡剂的量，其阻止低密度玻璃气泡的形成。为获得低密度(例如小于O. 2g/cc )的中空微球体，很难在初始玻璃熔化操作期间保留足够的发泡剂。希望使用具有相对高的二氧化硅含量并同时产生低密度气泡的玻璃组合物。中空微球体通常通过加热研磨的熔块(常常称为“进料”，其含有发泡剂)制备。用于制备中空微球体的已知方法包括玻璃熔化、玻璃进料研磨和使用火焰处理的中空微球体形成。该方法的关键在于，在用火焰处理形成中空微球体使之前用于形成中空微球体的玻璃组合物必须包含具体量的发泡剂。发泡剂通常为在高温下分解的组合物。示例性发泡剂包括硫或硫和氧的化合物，其基于玻璃组合物的总重量计在玻璃组合物中以大于约O. 12重量％的发泡剂的量存在。 在这些方法中，必要的是熔化玻璃两次，一次是在批料熔化以溶解玻璃中的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：戚钢，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：