[發明專利]一種熱膨脹微球的制備方法

在審

• 申請號: 202010085026.6
• 申請日: 2020-02-10
• 公開（公告）號: CN111234294A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 潘仕榮;周小三
• 申請（專利權）人: 運研材料科技（上海）有限公司
• 主分類號: C08J9/20
• 分類號: C08J9/20;C08J9/14;C08F220/14;C08F220/54;C08F220/28;C08F220/18;C08F220/24;C08F222/20;C08F222/14;C08F226/06
• 代理公司: 上海天翔知識產權代理有限公司 31224
• 代理人: 吳利

本發明提供了一種熱膨脹微球的制備方法，該熱膨脹微球包括熱塑性樹脂外殼和包封在外殼中的沸點不高于該熱塑性樹脂軟化點的發泡劑，該制備方法包括以下步驟：在水性分散介質中，使可聚合組分在水溶性組合物的存在下懸浮聚合，聚合組分主體單體采用丙烯酸類單體組合物，聚合后形成高阻隔性和較高玻璃化轉變溫度的殼體，未采用劇毒的丙烯腈類單體，從而降低單體原料綜合成本、提高了生產操作過程中的安全性，降低了生產周圍環境的潛在污染風險。

技術領域

本發明涉及一種熱膨脹微球的制備方法，屬于懸浮聚合法制備熱膨脹微球的技術領域。

背景技術

熱膨脹微球的巨大膨脹能力使它在各個領域中有廣泛的應用，例如，可以減輕產品的質量，改變產品的性能(比如熱性能、聲性能和電絕緣性能)和節約材料的用量；熱膨脹微球還具有優良的耐溶劑性、耐磨性、良好的機械性能及無毒無污染等優點。目前國內外基本采用懸浮聚合法制備熱膨脹微球，懸浮聚合法是合成功能高分子微球的常用方法，利用懸浮聚合法，將多種單體和發泡劑在液滴內共聚并沉淀在液滴表面，得到具有核殼結構的熱膨脹微球。并且目前國內外制備熱膨脹微球的懸浮聚合法基本采用劇毒的丙烯腈類為主要單體、操作安全性低、環保要求嚴、成本高以及工藝控制復雜。

因此，有必要開發一種新穎的熱膨脹微球的制備方法。

發明內容

本發明的目的是解決現有技術毒性大、操作安全性低、環保要求高的不足，提供了代替丙烯腈類單體的單體組合物。

為了實現本發明的目的，本發明的技術方案如下：

本發明提供了一種熱膨脹微球的制備方法，所述熱膨脹微球包括熱塑性樹脂外殼和包封在所述外殼中的沸點不高于所述熱塑性樹脂軟化點的發泡劑，其中，所述方法包括如下步驟：

(1)油相的制備：將80-200重量份的發泡劑、100重量份的聚合組合單體組合物、0.05-5重量份的交聯劑和0.01-10重量份的引發劑混合制得油相；

(2)水相的制備：將0.001-2重量份的水溶性組合物、100-800重量份的水性分散介質、5-50重量份的分散穩定劑和0.005-0.03重量份的亞硝酸堿金屬鹽抑制劑混合制得水相；

(3)熱膨脹微球的制備：將步驟(1)中的油相與步驟(2)中的水相混合制得懸浮液，接著將所述懸浮液移入反應釜中，在氮氣的氛圍中，升溫到35-105℃，反應8-20h后，干燥得到熱膨脹微球。

在本發明的一優選實施方案中，所述發泡劑為異丁烷、異戊烷、正戊烷、異己烷、異辛烷或正辛烷中的一種或多種，優選為異戊烷或異辛烷。

在本發明的一優選實施方案中，所述聚合組合單體組合物包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、N，N二甲基丙烯酰胺或聚(乙二醇)甲基丙烯酸甲酯中的一種或多種，優選包括甲基丙烯酸甲酯、N，N二甲基丙烯酰胺、聚(乙二醇)甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸異冰片酯和甲基丙烯酸六氟丁酯。

在本發明的一更優選實施方案中，甲基丙烯酸甲酯、N，N二甲基丙烯酰胺、聚(乙二醇)甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸異冰片酯和甲基丙烯酸六氟丁酯的重量份比為8：2.5：0.2：1：0.5。

在本發明的一優選實施方案中，所述交聯劑為乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、三聚氰酸三烯丙酯、1，3-丙二醇二甲基丙烯酸酯或1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯中的一種或多種。

在本發明的一優選實施方案中，所述水溶性組合物包括聚乙烯吡咯烷酮和十二烷基硫酸鈉。

在本發明的一優選實施方案中，所述發泡劑的重量份為23-32。