一种预发泡热膨胀微球、其制备方法及应用技术

本发明专利技术提供了一种预发泡热膨胀微球、其制备方法及应用，所述预发泡热膨胀微球包括热塑性树脂外壳和包封在所述外壳中的沸点不高于所述热塑性树脂外壳软化点的发泡剂，其中，所述热塑性树脂外壳包括聚合单体组分，其中，所述聚合单体组分包括：按重量份计，丙烯酸类单体25

【技术实现步骤摘要】
一种预发泡热膨胀微球、其制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及一种制备方法，具体涉及一种预发泡热膨胀微球、其制备方法及应用。

技术介绍

[0002]热敏纸(又称为热敏传真纸、热敏记录纸或热敏复印纸)是一加工纸，其制造原理就是在优质的原纸上涂布一层“热敏涂料”(热敏变色层)。虽然该变色层所用的化学药品有十几种，但至少包含下列化合物：无色染料(最常用的是荧光化合物)，该染料的品种甚广，；显色剂(例如双酚、对羟基苯甲酸)约占20％以下；增感剂(例如苯磺酸酰胺类化合物)约占10％以下；填料(例如碳酸钙(微粒))约占50％以下；胶黏剂(例如聚乙酸乙烯)约占10％以下；稳定剂，例如对酞酸二苯酰；润滑剂等。热敏纸被置于70℃以上环境时，热敏涂层开始变色。热敏纸涂层中的热敏成份主要包括：无色染料(或称隐色染料)和显色剂并且该类热敏纸也被称为双组分化学型热敏记录纸，其还包括分散剂、顶涂层和底涂层助剂。无色染料主要包括三苯甲烷基苯酞体系的结晶紫内酯(CVL)、荧烷体系、无色苯酰亚甲基蓝(BLMB)或螺吡喃体系等；分散剂主要包括聚乙烯醇L
‑
3266、聚乙烯醇GL
‑
05或聚乙烯醇KL
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03(日本合成化学产)；顶涂层和底涂层助剂主要包括gohsefimer Z
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200、聚乙烯醇T
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350或聚乙烯醇N
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300；显色剂主要包括对位羟基苯甲酸及其酯类(PHBB、PHB)、水杨酸、2,4
‑
二羟基苯甲酸或芳族砜等。
[0003]热敏纸遇热后无色染料与显色剂发生化学反应产生颜色，于是使用热敏纸在传真机上接收信号打印或直接用热敏打印机打印时，图文就显示了。再者，由于无色染料有多种，所以显现的字迹颜色不同，比如蓝色、紫红色、黑色等。通过在热敏涂层中添加小粒径高空隙率的热膨胀微球，起到隔热作用，能很好地隔离加热热敏头打印区域和未打印区域，可以明显提高热敏打印字体的清晰度。
[0004]热膨胀微球(热塑性空心聚合物微球)由热塑性聚合物外壳和封入的发泡剂(液态烷烃)组成，其平均直径范围从10至50μm，真密度为1000至1300kg/m3。当加热时，壳内气体压力增加并且热塑性外壳软化，从而使热膨胀微球的体积显著增加；当冷却时，热膨胀微球的外壳再次变硬，体积固定。热塑性聚合物外壳通常包括偏二氯乙烯系共聚物、丙烯腈系共聚物和丙烯酸酯共聚物；发泡剂为烷烃类。热膨胀微球的巨大膨胀能力使它在各个领域中有广泛的应用，例如，可以减轻产品的质量，改变产品的性能(比如热性能、声性能和电绝缘性能)和节约材料的用量；热膨胀微球还具有优良的耐溶剂性、耐磨性、良好的机械性能及无毒无污染等优点。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种预发泡热膨胀微球、其制备方法及用途。本专利技术的预发泡热膨胀微球粒径达到3
‑
10微米，从而形成具有高空隙率的预发泡热膨胀微球。该预发泡热膨胀微球可以添加在热敏纸的热敏涂层中，起到良好的隔热效果，提高热敏打印的清晰度。
[0006]为了实现本专利技术的目的，本专利技术的技术方案如下：
[0007]本专利技术提供了一种预发泡热膨胀微球，所述预发泡热膨胀微球包括热塑性树脂外壳和包封在所述外壳中的沸点不高于所述热塑性树脂外壳软化点的发泡剂，其中，
[0008]所述热塑性树脂外壳包括聚合单体组分，其中，
[0009]所述聚合单体组分包括：按重量份计，
[0010]丙烯酸类单体
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25
‑
40；
[0011]丙烯腈类单体
ꢀꢀ
60
‑
75，
[0012]其中，所述预发泡热膨胀微球的空隙率为70
‑
95％。
[0013]在本专利技术的一优选实施方式中，所述预发泡热膨胀微球的粒径为3
‑
10微米。
[0014]在本专利技术的一优选实施方式中，所述丙烯酸类单体包括甲基丙烯酸、甲基丙烯酸环己酯，甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸羟乙酯或丙烯酸甲酯，优选甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸异冰片酯。
[0015]在本专利技术的一优选实施方式中，所述丙烯腈类单体包括丙烯腈或甲基丙烯腈等，优选丙烯腈。
[0016]本专利技术还提供了预发泡热膨胀微球的制备方法，其中，所述方法包括：
[0017](1)油相的制备：将30
‑
100重量份发泡剂、100重量份聚合单体组分、0.01
‑
2重量份引发剂及0.05
‑
0.6重量份交联剂在20℃下混合搅拌10
‑
15min形成均匀的油相；
[0018](2)水相的制备：向150
‑
300重量份分散介质中加入10
‑
50重量份分散稳定剂，加入0.5
‑
1.0重量份水溶性化合物，继续加入0.1
‑
0.2重量份抑制剂搅拌均匀后加入盐酸调节PH为3
‑
5，形成水相；
[0019](3)水油相均化：将上述油相倒入上述水相中，将混合的液体在均相混合器中以8000
‑
15000rpm分散8
‑
20min，制得悬浮液；
[0020](4)热膨胀微球的制备：上述悬浮液在氮气氛围中，在50℃和0.5
‑
0.6MPa压力下反应20
‑
24h，制得热膨胀微球；
[0021](5)预发泡热膨胀微球的制备：将上述制备的热膨胀微球分散到水中，经喷雾干燥后得到预发泡热膨胀微球，其中，干燥温度为160
‑
180℃。
[0022]在本专利技术的一优选实施方式中，所述发泡剂是异丁烷、异戊烷、正戊烷、异己烷、异辛烷或正辛烷中的一种或其组合，优选异戊烷。
[0023]在本专利技术的一优选实施方式中，所述引发剂为偶氮二异丁腈或过氧化二苯甲酰，优选偶氮二异丁腈。
[0024]在本专利技术的一优选实施方式中，所述交联剂为三官能度或以上的交联剂。
[0025]在本专利技术的一优选实施方式中，所述交联剂为三聚氰酸三烯丙酯、三烯丙基异三聚氰酸酯、三甲代烯丙基异氰酸酯或三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯，优选三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯。
[0026]在本专利技术的一优选实施方式中，所述分散介质为含电解质的水。
[0027]在本专利技术的一更优选实施方式中，所述电解质为氯化钠、氯化钾、氯化镁、氯化钙、硫酸钠或硫酸钾中的一种或其组合，优选氯化钠或氯化钾。
[0028]在本专利技术的一优选实施方式中，所述分散稳定剂为胶体二氧化硅。
[0029]在本专利技术的一优选实施方式中，所述抑制剂为亚硝酸碱金属盐。
[0030]在本专利技术的一更优选实施方式中，所述亚硝酸碱金属盐为亚硝酸钠或亚硝酸钾。
[0031]在本专利技术的一更优选实施方式中，所述水本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种预发泡热膨胀微球，所述预发泡热膨胀微球包括热塑性树脂外壳和包封在所述外壳中的沸点不高于所述热塑性树脂外壳软化点的发泡剂，其中，所述热塑性树脂外壳包括聚合单体组分，其中，所述聚合单体组分包括：按重量份计，丙烯酸类单体
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25
‑
40；丙烯腈类单体
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60
‑
75，其中，所述预发泡热膨胀微球的空隙率为70
‑
95％。2.根据权利要求1所述的预发泡热膨胀微球，其中，所述预发泡热膨胀微球的粒径为3
‑
10微米。3.根据权利要求1所述的预发泡热膨胀微球，其中，所述丙烯酸类单体包括甲基丙烯酸、甲基丙烯酸环己酯，甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸羟乙酯或丙烯酸甲酯，优选甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸异冰片酯。4.根据权利要求1所述的预发泡热膨胀微球，其中，所述丙烯腈类单体包括丙烯腈或甲基丙烯腈等，优选丙烯腈。5.一种权利要求1
‑
4中任一项所述的预发泡热膨胀微球的制备方法，其中，所述方法包括：(1)油相的制备：将30
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100重量份发泡剂、100重量份聚合单体组分、0.01
‑
2重量份引发剂及0.05
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0.6重量份交联剂在20℃下混合搅拌10
‑
15min形成均匀的油相；(2)水相的制备：向150
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300重量份分散介质中加入10
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50重量份分散稳定剂，加入0.5
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1.0重量份水溶性化合物，继续加入0.1
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0.2重量份抑制剂搅拌均匀后加入盐酸调节PH为3
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5，形成水相；(3)水油相均化：将上述油相倒入上述水相中，将混合的液体在均相混合器中以8000
‑
15000rpm分散8
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【专利技术属性】
技术研发人员：潘仕荣，周小三，
申请(专利权)人：运研材料科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：