[發明專利]一種聚合物發泡微球及其制備方法

在審

• 申請號: 202010326335.8
• 申請日: 2020-04-23
• 公開（公告）號: CN113549241A
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 劉祥;汪舟鷺
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: C08J9/20
• 分類號: C08J9/20;C08J9/14;C08F220/48;C08F214/10;C08F220/54;C08F220/14;C08F220/58;C08F212/36;C08F222/14;C08F222/38;C08F222/20;C08F220/56;C08F2/44;C
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 盧亞麗

本發明公開了一種聚合物發泡微球及其制備方法。所述葡萄狀的聚合物發泡微球是由可塑性聚合物外殼以及封在微球內部的惰性烴類發泡劑構成；通過加熱使發泡劑汽化，汽化壓力使殼層聚合物膨脹，發泡形成葡萄狀的，由多個小球連接在一起的聚合物發泡微球。其制備方法是先將油溶性過氧化物、偶氮類引發劑與含丙烯腈單體、丙烯酰胺類單體和自由基聚合可能的其它單體及發泡劑混合形成油相，再與含有電解質、乳化劑及Mg(OH)₂膠體分散劑的水相復合分散液中進行乳化分散，得到的乳化分散液進行微懸浮聚合，得到內包發泡劑的聚合物微球乳液，再經離心分離、水洗、干燥、粉碎及發泡等過程制得。本發明工藝操作簡單、反應條件溫和、反應穩定性好。

技術領域

本發明涉及聚合物微球的制備方法技術領域，具體為一種的聚合物發泡微球的制備方法。

背景技術

聚合物發泡微球是由可塑性聚合物外殼以及封在微球內部的惰性烴類發泡劑構成，經加熱處理后，發泡形成聚合物中空結構。由于其較大的空腔結構，聚合物發泡微球表現出隔熱、斷熱、減震、隔音、輕量化等特征，廣泛用于汽車頂棚、汽車油箱、皮革、密封材料減重等領域。

現有技術中，如專利公告號CN104140549A，為了易于發泡，主要是在共聚組份中使用較多玻璃化轉變溫度較低的共聚單體，如丙烯酸酯、乙酸乙酯。然而，使用較多的低玻璃化轉變溫度的單體共聚制備得到的發泡微球，在較高的溫度下，易變形，難以維持發泡微球原有的形狀。

發明內容

本發明的目的在于提出一種表面粗糙，比表面積較高的葡萄狀的低密度發泡微球及其制備方法。

本發明所述的聚合物發泡微球，包括由共聚物外殼和封在微球內部的惰性烴類發泡劑構成，經加熱處理后，發泡形成葡萄狀的，由多個小球連接在一起的聚合物中空微球。

一種葡萄狀的聚合物發泡微球，該聚合物發泡微球是由可塑性聚合物外殼以及封在微球內部的惰性烴類發泡劑構成。通過加熱使發泡劑的汽化，汽化壓力使殼層聚合物膨脹，發泡形成葡萄狀的，由多個小球連接在一起的聚合物中空微球；前述可塑性聚合物外殼是由烯屬不飽和單體通過自由基微懸浮聚合形成的；其中所述烯屬不飽和單體是由丙烯酰胺類單體、丙烯腈單體及自由基聚合可能的其它單體組成的，且丙烯酰胺類單體、丙烯腈單體為制備聚合物發泡微球的必須成分；以烯屬不飽和單體總重量為100wt％作為計算基準，前述丙烯腈單體占40-80wt％，丙烯酰胺類單體占1-20wt％，自由基聚合可能的其它單體占19-40wt％。

所述丙烯酰胺類單體為N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-二乙基丙烯酰胺、雙丙酮丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺、N-羥甲基丙烯酰胺、N,N-亞甲基雙丙烯酰胺的一種及兩種任意比例的混合物。

所述惰性烴類發泡劑為由為異丁烷、正丁烷、異戊烷、正戊烷、環戊烷中的一種及兩種任意比例的混合物。

所述自由基聚合可能的其它單體為偏二氯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、甲基丙烯酸、二乙烯基苯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇雙丙烯酸酯、乙二醇雙丙烯酸酯、乙氧基三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二甲基丙烯酸1,6-己二醇酯中的一種及兩種任意比例的混合物。

本發明還提供了所述的聚合物發泡微球的制備方法，步驟包括：

(1)氫氧化鎂的制備：

將可溶性鎂鹽溶解在去離子水中，得到鎂鹽溶液，在機械攪拌下，向鎂鹽溶液中加入強堿溶液，得到Mg(OH)₂膠體分散劑；

所述可溶性鎂鹽和強堿中的Mg與OH的摩爾比為1:4～2:5；

所述Mg(OH)₂膠體的D50為0.05～0.50μm；

(2)水相復合分散液相的制備：