[发明专利]一种空心玻璃微珠表面改性的方法

说明书

本发明公开了一种空心玻璃微珠表面改性的方法，包括以下步骤：S1、将空心玻璃微珠进行预处理，去除空心玻璃微珠的表面杂质并对空心玻璃微珠表面进行初步粗化；S2、将空心玻璃微珠放入电子辐照腔体中，通入活化气体，对空心玻璃微珠进行电子辐照活化处理；S3、去除电子辐照腔体中的活化气体，向电子辐照腔体中通入接枝气体，对空心玻璃微珠进行电子辐照接枝处理，得到表面改性后的空心玻璃微珠，本发明改性后的空心玻璃微珠与聚合物的相容性更高。

技术领域

本发明涉及环境工程技术领域，尤其涉及一种空心玻璃微珠表面改性的方法。

背景技术

空心玻璃微珠是一种微小、中空的空心玻璃球体（内部是真空或者是N₂、CO₂气体），其典型的粒径范围为10～120 μm，堆积密度0.1～0.6 g/cm³，具有质轻、低导热、隔音、高分散、电绝缘性和热稳定性好等优点，作为轻质、隔音、隔热复合材料中的基本填料而广泛应用。但是由于玻璃微珠与聚合物的相容性较差，玻璃微珠的掺杂度不能太高，从而限制了材料的性能提升。因此，除了粒度和粒度分布的要求之外，还必须对玻璃微珠表面进行改性，以改善其表面的物理化学特性，增强其与聚合物的相容性和在聚合物中的分散性。目前用于玻璃微珠表面改性的方法有包括化学反应改性、表面包覆改性、高能表面改性以及化学镀银、镀镍等，破坏了空心玻璃微珠的本身结构，改变了空心玻璃微珠的固有性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种绿色环保，成本较低且改性后的空心玻璃微珠与聚合物的相容性较高的空心玻璃微珠表面改性的方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种空心玻璃微珠表面改性的方法，包括以下步骤：

S1、将空心玻璃微珠进行预处理，去除空心玻璃微珠的表面杂质并对空心玻璃微珠表面进行初步粗化；

S2、将空心玻璃微珠放入电子辐照腔体中，通入活化气体，对空心玻璃微珠进行电子辐照活化处理；

S3、去除电子辐照腔体中的活化气体，向电子辐照腔体中通入接枝气体，对空心玻璃微珠进行电子辐照接枝处理，得到表面改性后的空心玻璃微珠。

作为对上述技术方案的进一步改进：

所述步骤S2中，所述活化气体为空气或氧气和氮气的混合气体；所述活化气体的通入流量为0.4～1.0 L/min。

所述步骤S2中，所述电子辐照活化处理的电子束能量8～10 MeV，时间为5～10min。

所述步骤S3中，所述接枝气体为丙烯酸气体或者乙二醇气体中的一种或两种；所述接枝气体的通入流量为0.4～1.0 L/min。

所述步骤S2中，所述电子辐照接枝处理的电子束能量8～10 MeV，时间为5～10min。

所述步骤S1的具体为：

S1-1、将空心玻璃微珠用热水清洗，去除空心玻璃微珠表面油性物质；

S1-2、将空心玻璃微珠置于氢氧化钠溶液中进行洗涤处理，去除空心玻璃微珠表面杂质，并对空心玻璃微珠表面进行初步粗化。

所述步骤S1-1中，所述清洗为磁力搅拌清洗，所述磁力搅拌清洗的时间为20～30min，速度为100～200转/min；所述热水的温度大于等于70℃。

所述步骤S1-2中，所述洗涤处理为磁力搅拌洗涤。

所述步骤S1-2中，所述氢氧化钠溶液浓度为10%～20%；所述洗涤处理的时间为20～30 min。

本发明的工作原理如下：