[發明專利]一種制備聚合物微球的方法及得到的聚合物微球與應用

有效

• 申請號: 201910202935.0
• 申請日: 2019-03-18
• 公開（公告）號: CN111718446B
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發明（設計）人: 沈后平;徐新連
• 申請（專利權）人: 陸筱棣
• 主分類號: C08F283/06
• 分類號: C08F283/06;C08F220/44;C08F212/08;C08F214/22;C08F220/50;C08F230/08;C08F220/14;C08F2/18;C08J9/14;C09D133/04;C09D7/65;C09D7/62;B01J13/14
• 代理公司: 北京康思博達知識產權代理事務所(普通合伙) 11426
• 代理人: 馬營營;范國鋒

本發明公開了一種制備聚合物微球的方法及得到的聚合物微球與應用，其中，所述方法利用懸浮聚合進行，將可聚合單體、交聯劑、引發劑和發泡劑的混合油相體系加入水系分散體系中，混合形成懸浮體系，然后加熱聚合，得到所述聚合物微球。所述聚合物微球可以在熱處理后應用于涂料組合物中。當將本發明所述聚合物微球在熱處理后用于涂料時，可使涂料密度減少30％?50％，涂布率增加30％?50％，在經濟效益上可節省涂料使用成本的10?40％。

技術領域

本發明涉及微球領域，尤其涉及熱可膨脹聚合物微球，特別地，涉及一種聚合物微球及其制備方法以及應用聚合物微球的涂料。

背景技術

近年來，聚合物微球的研究越來越多，尤其是熱可膨脹聚合物微球，其具有特殊核殼結構，并且熱處理后得到空心結構，受到很多學者的關注和研究。

同時，所述聚合物微球具有很多應用，例如可以應用于油墨、橡膠、塑料和涂料等領域中。

目前，所述聚合物微球通常采用懸浮聚合制備，在水分散介質中利用可聚合單體和揮發性物的混合進行懸浮聚合，導致揮發性物包埋在聚合物外殼內部，形成核殼結構。在熱處理過程中，內部的揮發性物氣化膨脹，形成聚合物空心微球。

但是，現有技術所公開的聚合物微球具有韌性差、耐熱性差等缺點。

水性無機涂料，作為一種生態環保型的涂料，近幾年開始被市場所關注并步入規范的飛速成長期。但是，當將所述聚合物微球應用于水性涂料時，存在其聚合物體系在水性體系中分散性較差的問題。

發明內容

為了解決上述問題，本發明人進行了銳意研究，采用以可聚合單體與發泡劑為油相，在水系分散相中進行懸浮聚合，得到以聚合物為殼、發泡劑為核的聚合物微球，所述聚合物微球在熱處理情況下可以膨脹為空心微球，而應用于涂料中，從而完成本發明。

本發明一方面在于提供一種制備聚合物微球的方法，具體體現在以下方面：

(1)一種制備聚合物微球的方法，其特征在于，所述方法利用懸浮聚合進行，將可聚合單體、交聯劑、引發劑和發泡劑的混合油相體系加入水系分散體系中，混合形成懸浮體系，然后加熱聚合，得到所述聚合物微球；

其中，所述可聚合單體選自苯乙烯、丙烯酸酯類、偏二氯乙烯、(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯腈和丙烯酸中的一種或多種，以及任選的含端烯基的多面體低聚倍半硅氧烷。

(2)根據上述(1)所述的方法，其特征在于，

所述交聯劑選自二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸二甘醇酯和端烯丙基的超支化聚醚多元醇中的一種或多種；和/或

所述交聯劑與可聚合單體的重量比為1.5～5％；和/或

基于可聚合單體100wt％計，含端烯基的多面體低聚倍半硅氧烷的用量為0.5～10wt％。

(3)根據上述(1)或(2)所述的方法，其特征在于，

所述發泡劑選自兩種或多種低沸點溶劑；和/或

所述發泡劑與可聚合單體的重量比為20～60wt％。

本發明第二方面提供了根據本發明第一方面所述方法得到的聚合物微球。

本發明第三方面提供了本發明第二方面所述聚合物微球用于制備涂料組合物的用途。

本發明第四方面提供一種涂料組合物，具體體現在以下方面：

(6)一種涂料組合物，其中，所述涂料組合物包括以下組分：水、(甲基)丙烯酸酯、填料、顏料、發泡空心微球以及任選的功能助劑，其中，所述空心發泡微球由本發明第二方面所述聚合物微球經熱處理得到；