高温膨胀聚合物微球及其制备方法技术

本发明专利技术是一种高温膨胀聚合物微球及其制备方法，属于可膨胀粒子。由热塑性树脂壳体和被封装在壳体内的发泡剂组成，将可聚合单体、交联剂组成的油相组合物分散在水相分散组合物中，在发泡剂存在下，通过悬浮聚合反应，原位包覆发泡剂，直接制得包覆发泡剂的聚合物微球；其特征在于所述油相组合物中除了含有可聚合单体、交联剂以外，还包括硅烷偶联剂，所述发泡剂是异戊烷、异辛烷和正辛烷三者的混合物；提供了一种核－壳结构完整、粒径分布均匀、发泡剂包覆效率高；而且壳层聚合物耐热性好，膨胀时的初始温度较高、最高膨胀温度较高、发泡倍率高，具有较宽的稳泡温程，适合于热塑性树脂、橡胶或者热塑性弹性体发泡加工工艺应用的高温膨胀聚合物微球。

High temperature expanded polymer microspheres and their preparation methods

The invention relates to a high-temperature expansion polymer microsphere and a preparation method thereof, belonging to an expandable particle. Consisting of a thermoplastic resin shell and a foaming agent encapsulated in the shell, an oil phase composition consisting of a polymerizable monomer and a crosslinker is dispersed in the aqueous dispersive composition. In the presence of a foaming agent, a polymer microsphere coated with foaming agent is prepared directly by suspension polymerization and in situ coated foaming agent. In addition to the inclusion of polymerizable monomers and crosslinker, the oil phase composition also includes a silane coupling agent. The foaming agent is a mixture of isopentane, isooctane and N octane, which provides a complete core - shell structure, uniform particle size distribution and high efficiency of the foaming agent, and the shell polymer has good heat resistance and expansion. It is suitable for high temperature expanded polymer microspheres used in thermoplastic resin, rubber or thermoplastic elastomer.

【技术实现步骤摘要】
高温膨胀聚合物微球及其制备方法
本专利技术是一种高温膨胀聚合物微球及其制备方法。属于可膨胀粒子。
技术介绍
热可膨胀聚合物微球是一种用途广泛的多功能发泡材料。是具有壳-核结构的粒径极其微小的球形颗粒。微球的内核为液态的低沸点烷烃，微球的壳体为气密性良好的能阻止核内物质逃逸的热塑性高分子聚合物。常温下，微球外壳坚硬，粒子微小。受热时，当加热温度高于壳体的玻璃化转化温度时，壳体材料软化同时内核材料气化产生内压，致使微球膨胀。体积明显增大。微球膨胀前的粒径一般为5～100μm，膨胀后，体积可扩大为原来的几十倍，甚至上百倍；冷却后，聚合物外壳不回缩，微球的密度则可从原来的400～1200kg/m3降低至20～30kg/m3，或者更小。而且，当温度恢复到加热以前的环境温度时，微球的体积依然保持在膨胀后的状态。即微球的膨胀过程是不可逆的。微球开始膨胀时的初始温度称为Tstart,微球膨胀到最大时的温度称为Tmax。热塑性树脂发泡材料，具有质轻、隔热、隔音、缓冲、比强度高、价格低等优点，在包装，农业，交通运输，军工，航空航天工业剂日用品工业领域得到广泛应用。由于热可膨胀聚合物微球本身特殊的结构赋予本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高温膨胀聚合物微球，由热塑性树脂壳体和被封装在壳体内的发泡剂组成，将可聚合单体、交联剂组成的油相组合物分散在水相分散组合物中，在发泡剂存在下，通过悬浮聚合反应，原位包覆发泡剂，直接制得包覆发泡剂的聚合物微球；其特征在于：①.所述油相组合物中的可聚合单体由丙烯腈、甲基丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、苯乙烯、1,1‑二氯乙烯、甲基丙烯酸和丙烯酸组成；②.所述油相组合物中除了含有可聚合单体、交联剂以外，还包括硅烷偶联剂组分；③.所述发泡剂是异戊烷、异辛烷和正辛烷三者的混合物；④.所述水相分散组合物包括由去离子水、氯化钠、硅溶胶和分散剂组成的分散助剂组分和由无水乙醇、水合肼和柠檬酸钠配制而...

【技术特征摘要】
1.一种高温膨胀聚合物微球，由热塑性树脂壳体和被封装在壳体内的发泡剂组成，将可聚合单体、交联剂组成的油相组合物分散在水相分散组合物中，在发泡剂存在下，通过悬浮聚合反应，原位包覆发泡剂，直接制得包覆发泡剂的聚合物微球；其特征在于：①.所述油相组合物中的可聚合单体由丙烯腈、甲基丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、苯乙烯、1,1-二氯乙烯、甲基丙烯酸和丙烯酸组成；②.所述油相组合物中除了含有可聚合单体、交联剂以外，还包括硅烷偶联剂组分；③.所述发泡剂是异戊烷、异辛烷和正辛烷三者的混合物；④.所述水相分散组合物包括由去离子水、氯化钠、硅溶胶和分散剂组成的分散助剂组分和由无水乙醇、水合肼和柠檬酸钠配制而成的分散稳定剂组分；⑤.所述水相分散组合物体系的pH控制在2.9～3.1之间；所述高温膨胀聚合物微球达到如下技术指标：2.按照权利要求1的高温膨胀聚合物微球，其特征在于所述的可聚合单体由如下按照质量百分数计的原料组成：所述交联剂加入量为上述聚合单体总质量的0.1％～0.5％；所述硅烷偶联剂加入量为上述聚合单体总质量的2％～5％。3.按照权利要求1的高温膨胀聚合物微球，其特征在于所述的可聚合单体由如下按照质量百分数计的原料组成：所述交联剂加入量为上述聚合单体总质量的0.2％～0.4％；所述硅烷偶联剂加入量为上述聚合单体总质量的3％～4％。4.按照权利要求1的高温膨胀聚合物微球，其特征在于所述的可聚合单体由如下按照质量百分数计的原料组成：所述交联剂加入量为上述聚合单体总质量的0.3％；所述硅烷偶联剂加入量为上述聚合单体总质量的3.7％。5.按照权利要求1的高温膨胀聚合物微球，其特征在于所述的油相组合物中的硅烷偶联剂是KH550，KH560，KH570，KH792，DL602，DL171中一种。6.按照权利要求1的高温膨胀聚合物微球，其特征在于原料组分中所述的交联剂是二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)、聚乙二醇400二甲基丙烯酸酯(PEG400DMA)、1，6己二醇二甲基丙烯酸酯(HDDMA)中的一种。7.按照权利要求1的高温膨胀聚合物微球，其特征在于所述的悬浮聚合反应采用的引发剂是过氧化二碳酸二-(2-乙基己酯)、2，2’-偶氮二异丁腈中的一种，或二者的组合物。8.按照权利要求1的高温膨胀聚合物微球，其特征在于所述发泡剂由如下按照质量百分数计的原料组成：异戊烷75～90异辛烷5～25正辛烷5～25。9.按照权利要求1和权利要求8的的高温膨胀聚合物微球，其特征在于所述发泡剂加入量为聚合单体总质量的12％～35％。10.按照权利要求1和权利要求8的的高温膨胀聚合物微球，其特征在于所述发泡剂加入量为聚合单体总质量的20％～30％。11.按照权利要求1的高温膨胀聚合物微球，其特征在于所述水相分散组合物的分散助剂组分由如下按照质量份数计的原料组成：12.按照权利要求9的高温膨胀聚合物微球，其特征在于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘春信，张振国，张海瑜，冯智刚，焦淑元，
申请(专利权)人：山东瑞丰高分子材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37