本书专注于空心玻璃微球在塑料、弹性体和胶黏剂化合物领域的应用，内容深入且具有针对性，书中包含大量实用的技术指导，从材料选择到应用工艺，可为实际生产和研发提供切实可行的解决方案。
本书可供从事塑料、弹性体和复合材料处理的工程师和研发科学家作为参考，也可供聚合物工程、机械工程、材料科学、汽车工程、航空工程的学生用作教材，还可供使用玻璃微球和弹性体材料的人员阅读之用。

第1章 空心玻璃微球（HGMs）简介 001
早期应用实例 003
参考文献 005

第2章 HGMs的性能表征 007
2.1 密度 008
2.2 气体比重计测量真密度 009
2.3 HGMs 的等静压强度 012
2.4 单个微球的单轴压缩 013
2.5 热学表征 013
2.6 热导率 014
2.7 电性能和介电性能 016
2.8 HGMs 的显微成像 019
参考文献 025

第3章 HGMs在热塑性塑料中的应用 027
3.1 简介 028
3.2 HGMs 在热塑性塑料中的优点 028
3.3 提高热塑性塑料的产率 029
3.4 改善热塑性塑料的尺寸稳定性 032
3.5 HGMs 的处理工艺 035
3.6 造粒对HGMs 存活的影响 037
3.7 聚合物熔体黏度对HGMs 存活率的影响 037
3.8 背压对HGMs 存活率的影响 038
3.9 填充率对HGMs 存活率的影响 039
3.10 HGMs 在聚烯烃中的应用 040
3.11 HGMs 用于GF 填充的PP 043
3.12 案例研究——化学偶联GF 增强PP 045
3.13 HGMs 用于滑石填充的PP 049
3.14 HGMs 在未填充烯烃中的应用 052
3.15 HGMs 在PA 中的应用 062
3.16 HGMs 与热塑性材料复合并同其他减重方法对比 071
参考文献 081

第4章 HGMs在橡胶和弹性体中的应用 083
4.1 HGMs 在橡胶中的作用 084
4.2 HGMs 填充橡胶的物理性能变化规律 085
4.3 HGMs 与橡胶的复合方法 087
4.4 双辊压延机 088
4.5 内部混合机 089
4.6 其他混合方法 090
4.7 橡胶添加剂配方和HGMs 使用注意事项 090
4.8 HGMs 在橡胶中的应用——充气轮胎 091
4.9 HGMs 在橡胶中的应用——鞋底应用 093
4.10 HGMs 在橡胶中的应用——电线电缆材料 094
参考文献 095

第5章 HGMs在片状模塑料中的应用 097
5.1 片状模塑料（SMC）基础 098
5.2 SMC 的组成 098
5.3 SMC 工艺过程 101
5.4 片状模塑料用空心玻璃微球 102
参考文献 110

第6章 HGMs在热固性树脂中的应用 111
6.1 介绍 112
6.2 环氧树脂/HGMs 复合泡沫的应用 112
6.3 中空颗粒特性 114
6.4 复合泡沫的制备 115
6.5 力学性能 116
6.6 压缩性能 116
6.7 拉伸强度 118
6.8 弯曲性能 121
6.9 电学性能 122
6.10 热性能 123
6.11 多功能复合泡沫 125
6.12 结论 126
参考文献 127

第7章 HGMs在聚氨酯中的应用 131
7.1 聚氨酯基础 132
7.2 热塑性聚氨酯用空心玻璃微球 134
7.3 热固性聚氨酯用空心玻璃微球 138
7.4 聚氨酯/HGMs 复合泡沫 141
7.5 特种聚氨酯/HGMs 复合材料 142
7.6 发泡聚氨酯/HGMs 复合泡沫 144
参考文献 146

第8章 HGMs在塑料溶胶中的应用 149
8.1 背景信息 150
8.2 空心玻璃微球在塑料溶胶中的应用及优势 153
8.3 塑料溶胶的混合和制备 157
参考文献 158

第9章 HGMs在修复材料中的应用 159
9.1 汽车修复材料 160
9.2 墙体修复材料（填泥料材料） 163
9.3 嵌缝膏材料 166
9.4 结语 168
参考文献 168

第10 章 HGMs工程处理应用 169
10.1 筒仓和料斗 170
10.2 空心玻璃微球的输送 171
参考文献 176

第11 章 HGMs产品的混合与分散 177
11.1 空心玻璃微球输送至混合机 178
11.2 分散原理 179
11.3 分散叶片 182
11.4 混合动力学和分散叶片的放置 184
11.5 混合器制定选项 186
11.6 空心玻璃微球填充型复合材料的混合难点 189
11.7 分散混合科学 191
11.8 流变对分散的影响 194
参考文献 195

译者前言
空心玻璃微球是一种尺寸介于 1～200 μm 的微米级中空薄壁圆球状玻璃粉体，其独特结构赋予了材料多种优异特性，例如低密度（ 0.1～0.8 g/cm3）、低介电（介电损失角 1.2～2.2@2 GHz）、低热导率［0.010～0.035 W/（m·K）］、高耐压（300～30000 psi），同时还具备低吸油、绝缘、自润滑、耐火、耐腐蚀等普通材料难以企及的优势，是一种性能卓越的特种粉体与关键基础材料。依托这些特性，空心玻璃微球已广泛应用于复合材料轻量化、高频高速介质材料、深海浮力材料、隔热保温、油气开发、储氢等多个领域，为规模达数百亿美元的后端产业提供了核心支撑。
回顾空心玻璃微球的发展历程，20世纪 50年代洛克菲勒标准石油公司开启空心玻璃微球的研发，20世纪 60年代 3M公司发明了固相粉末法用于制备空心微球材料，在 20世纪 70年代的时候，3M公司就在日本申请了相关专利，并将空心玻璃微球作为一种新型填充材料，应用于各个领域。到 20世纪 80年代，3M公司已经在我国和欧洲地区申请了一系列专利，并开始大规模生产和应用。而国内的研发之路则相对曲折：20世纪 70年代，我国开始研发固相粉末法，却未能实现规模化生产，后来引进德国技术生产出的高碱性微球也因强度低且化学稳定性差难以实现广泛应用。直到 20世纪 90年代中期，中国科学院理化技术研究所（以下简称理化所）宋广智、张敬杰两位研究员独立提出软化学法，才为我国空心玻璃微球技术打开了新局面。2009年，理化所对中钢集团安徽马鞍山矿院进行了油田领域空心微球技术转让，开启了中国空心玻璃微球工业化的先河。随后，在 863计划、国家重点研发计划、中国科学院先导科技专项等项目的支持下，理化所团队持续攻关，不仅实现了技术工业化转化，还研发出适配航天、深海、隔热保温和高频高速通信领域的空心玻璃微球。特别是利用超高强度空心玻璃微球研制的高性能固体浮力材料，成功应用于大国重器——全海深载人潜水器“奋斗者”号，为我国海洋强国战略目标和科技自立自强提供有力支撑。2023年，依托谱系化技术孵化的中科海锐（厦门）科技研究院有限公司，开启了空心玻璃微球及高性能复合材料发展的新阶段，让国产高性能关键材料真正服务于国家重大需求与产业升级，推动科技创新与产业创新深度融合。
近年来，我国复合材料产业进入高速发展期，空心玻璃微球这类特种无机非金属材料成为复合材料性能提升的关键。目前从事空心玻璃微球应用研发及产品开发的科研和生产单位已超 500家，覆盖航空航天、汽车轻量化、电子产品等众多领域。众所周知，空心玻璃微球具有球形结构与特殊性能，因而其处理方式区别于普通矿物填料，在储存、配比、混合、泵送和称重等环节都有独特要求，而国内长期缺乏系统权威的相关书籍，导致多数应用研究仍处于初级阶段，难以充分发挥材料的优异性能；且随着应用场景不断拓展，行业对空心玻璃微球在不同复合材料体系中的适配性、加工工艺、性能调控等专业知识的需求日益迫切，亦亟需一本系统、权威的“手册”提供技术指引。在这样的背景下，我们决定翻译《 Hollow Glass Microspheres for Plastics, Elastomers, and Adhesives Compounds》一书。
本书系统梳理了空心玻璃微球的基本特性，重点聚焦其在塑料、弹性体和黏合剂化合物中的应用研究进展，既有扎实的理论基础，又包含丰富的实践案例，能够为科研人员、工程技术人员提供切实的技术指引。值得一提的是，本书的翻译工作前后历时两年多，均由译者利用业余时间完成，部分翻译工作由理化所研究生罗渊博士、孙慧妹和中科海锐（低密度微球及其复合材料研究院）的贾倩倩博士、邵雯、叶丁云、孙雯悦、游永烽、庄彦铭、曾丙炎、毛腾泷等完成，贾倩倩博士还对全书进行了梳理，正是由于他们的付出，这本译著才能顺利呈现。
由于译者水平有限，译文中难免存在疏漏或不足之处，恳请广大读者不吝赐教，提出宝贵的意见和建议，助力我们后续不断完善。希望这本译著能为国内同行搭建起技术交流的桥梁，推动我国空心玻璃微球领域的研究与应用迈向新高度，为相关产业的高质量发展注入动力。

译者
2026年1月13日