หลักการขยายไมโครสเฟียร์
เมื่อไมโครสเฟียร์ได้รับความร้อนและถึงอุณหภูมิการทำให้แข็งตัวของวัสดุเทอร์โมพลาสติกโพลีเมอร์ที่สร้างเปลือก เปลือกจะนิ่มลงและมีลักษณะเป็นพลาสติก เนื่องจากแกนกลางที่มีจุดเดือดต่ำในไมโครสเฟียร์ได้รับความร้อนเพื่อสร้างแรงดัน ซึ่งทำให้เกิดการขยายตัวของเปลือกไมโครสเฟียร์ เมื่อขยายตัว ความดันที่เกิดจากวัสดุแกนกลางจะสมดุลกับแรงดึงที่เกิดจากวัสดุผนังเรซิน ในช่วงอุณหภูมิที่กำหนด อุณหภูมิยิ่งสูง แรงดันก็จะมากขึ้น วัสดุผนังเรซินเพื่อปรับสมดุลแรงดันจะยังคงยืดตัวต่อไป ทำให้ลูกบอลขยายตัวต่อไป และเก็บบอลลูนไว้ที่อุณหภูมิที่กำหนด (ฟอง) แม้ว่า อุณหภูมิลดลงเนื่องจากเปลือกเย็นลงอย่างหนัก ลูกยังคงสามารถรักษาสถานะเดิมได้
หากเปลือกยังคงร้อนอยู่ เปลือกก็จะขยายตัวต่อไป ส่งผลให้ผนังเปลือกบางลงต่อไป เมื่อความตึงของผนังเปลือกไม่เพียงพอที่จะชดเชยแรงดันแก๊ส ก๊าซจะแพร่กระจายผ่านผนังเปลือกด้านนอก ส่งผลให้ความดันภายในลดลงอย่างรวดเร็ว ทำให้เกิดการหดตัวของไมโครแคปซูล
ไมโครสเฟียร์แบบขยายคือไมโครสฟีรอยด์ที่มีโครงสร้างแกนเปลือกเทอร์โมพลาสติกสีขาว ซึ่งประกอบด้วยเปลือกโพลีเมอร์ที่พันรอบตัวทำละลายระเหย ขนาดอนุภาคเฉลี่ยของไมโครสเฟียร์ที่ขยายได้คือ 10 – 30 μ m โดยมีความหนาแน่นประมาณ 1100 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร เมื่อไมโครสเฟียร์ได้รับความร้อน เปลือกจะนิ่มและความดันภายในจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ซึ่งทำให้ไมโครสเฟียร์ขยายตัว 40~100 เท่า ในระหว่างการขยายตัว ทรงกลมจะรักษาความดันภายในของไมโครสเฟียร์ ความตึงของเปลือกโพลีเมอร์ และความดันภายนอก ความหนาแน่นของไมโครสเฟียร์กลวงโพลีเมอร์ขยายตัวสามารถต่ำกว่า 30 กก./ลบ.ม. (0.03 ก./ซม.3) ทำให้เป็นวัสดุที่เบาที่สุดในโลก
ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับคุณลักษณะของไมโครสเฟียร์
1. การลดต้นทุน: เป็นสารตัวเติมแสงบวกกับสารทำให้เกิดฟองที่เติมลงในวัสดุเทอร์โมพลาสติกต่างๆ เช่น PE, PE, PP, PVC, PET, TPR, TPU, TPV, PA, กระดาษ / กระดาษแข็ง ฯลฯ สามารถเปลี่ยนไมโครสเฟียร์ฟอง 1 กก. เช่น PVC25-30กก. และเส้นใยกระดาษ 25-30กก. การเติมไมโครสเฟียร์สามารถลดความหนาแน่นของผลิตภัณฑ์ได้อย่างมาก และการลดความหนาแน่นไม่เพียงแต่ช่วยลดต้นทุนด้านปริมาณเท่านั้น แต่ยังช่วยลดต้นทุนการขนส่งอีกด้วย
การใช้งาน: พื้นรองเท้าโฟม PVC, วัสดุผสมไม้-พลาสติก, ชิ้นส่วนรถยนต์, กระดาษและกระดาษแข็ง, ผ้าไม่ทอ, สีทา
2. ลดความหนาแน่น: ปริมาตรไมโครสเฟียร์โดยการขยายตัวด้วยความร้อนทำให้เกิดความหนาแน่น เพิ่มโฟมไมโครสเฟียร์ 3 ‰ สามารถลดความหนาแน่นของวัสดุลงได้ 10 เปอร์เซ็นต์ เพิ่มไมโครสเฟียร์ที่ไม่เกิดฟองอีก 1 เปอร์เซ็นต์ สามารถลดความหนาแน่นของวัสดุลงได้ 10 เปอร์เซ็นต์ถึง 20 เปอร์เซ็นต์ ในกรณีรักษาปริมาตรไว้ ความหนาเพื่อลดความหนาแน่นของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย ใช้สำหรับยานพาหนะขนส่ง เช่น รถยนต์ สามารถลดการใช้พลังงาน ใช้เพื่อลดน้ำหนักในพื้นรองเท้าเพื่อเพิ่มความสะดวกสบาย
การใช้งาน: พื้นรองเท้า วัสดุผสมไม้-พลาสติก ชิ้นส่วนรถยนต์ ผ้าไม่ทอ ดินเหนียวเบาพิเศษ
3. การปรับเปลี่ยนพื้นผิว: ขนาดอนุภาคที่แตกต่างกันของไมโครสเฟียร์สามารถรับเอฟเฟกต์พื้นผิวที่แตกต่างกัน ขนาดเล็กเช่น 5 μ m สามารถรับพื้นผิวเรียบได้ พื้นผิวไมโครสเฟียร์ขนาดอนุภาคขนาดใหญ่ค่อนข้างหยาบ ดังนั้นเลือกขนาดอนุภาคที่แตกต่างกันเพื่อให้ได้เอฟเฟกต์ที่แตกต่างกัน เช่น 3D พิเศษ พื้นผิวกำมะหยี่เคลือบบนพื้นผิวสามารถสัมผัสได้สบายและป้องกันการลื่นไถล ฯลฯ
การใช้งาน: หมึกพิมพ์ เคลือบหนัง กระดาษ และกระดาษแข็ง
4.ฉนวนกันความร้อน: ไมโครสเฟียร์มีโครงสร้างรูปิดสม่ำเสมอ จึงมีฉนวนกันความร้อนที่ดี ฉนวนกันเสียง ฉนวนไฟฟ้า และการซึมผ่านของน้ำต่ำ
การใช้งาน: จุกไวน์, ชิ้นส่วนรถยนต์, สารเคลือบหลุมร่องฟัน, ยางซิลิโคน, วัตถุระเบิดอิมัลชัน, สายไฟ
5. ยืดหยุ่น: ไมโครสเฟียร์เป็นแกนเทอร์โมพลาสติกและโครงสร้างเปลือกซึ่งจะบีบอัดหลังจากใช้แรงกดบางอย่าง แต่สามารถกลับสู่ปริมาตรเดิมได้หลังจากปล่อยแรงดัน ดังนั้นความยืดหยุ่นในการคืนจึงดีมาก
การใช้งาน: จุกไวน์, อุปกรณ์ตกแต่งภายในรถยนต์, ยางซิลิโคน, เคลือบหนัง, สายเคเบิล
