[发明专利]可热膨胀热塑性微球

说明书

技术领域

本发明涉及一种可热膨胀的热塑性微球。

背景技术

可热膨胀的热塑性微球是一种主要由以热塑性聚合物为壳和以可膨胀物质为核所构成的具有核壳结构的微球体。在此类微球体中，可膨胀物质通常是沸点不高于热塑性聚合物(壳)的软化温度的液体。遇热，所述液体蒸发而增加内压，与此同时，所述热塑性聚合物(壳)软化，从而导致所述微球膨胀(微球开始膨胀时的温度简记为T_开始，而实现最大膨胀时的温度简记为T_最大)。

在一些应用领域中，用户希望供应商所提供的可热膨胀的热塑性微球具有较高的T_开始(一般在160℃-200℃)。然而，在现有具有较高T_开始的可热膨胀的热塑性微球中，甲基丙烯腈成为构成热塑性聚合物(壳)的必要组分(甲基丙烯腈生产工艺复杂且价格昂贵)，在没有甲基丙烯腈的条件下，制得的可热膨胀的热塑性微球的性能(主要是T_开始和膨胀能力)尚不能令用户满意。

因此，提供一种不含甲基丙烯腈的、且具有较高T_开始(一般在160℃-200℃)和较高膨胀能力的可热膨胀热塑性微球成为本发明需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种不含甲基丙烯腈的、且具有较高T_开始(一般在160℃-200℃)和较高膨胀能力的可热膨胀热塑性微球。

本发明所提供的可热膨胀热塑性微球，其主要由烯属可聚单体和可膨胀物质经悬浮聚合得到，所得到的可热膨胀热塑性微球是以热塑性聚合物为壳和以可膨胀物质为核的具有核壳结构的微球，其特征在于，其中所述烯属可聚单体由丙烯腈、丙烯酸酯类单体、丙烯酰胺类单体、含氟丙烯酸酯类单体和丙烯酸类单体组成，以所述烯属可聚单体的总重量为100wt％为计算基准，在所述的烯属可聚单体中，丙烯腈占30wt％～90wt％，甲基丙烯酸酯类单体占5wt％～50wt％，丙烯酰胺类单体占1wt％～20wt％，含氟丙烯酸酯类单体占0.01wt％～1.0wt％，丙烯酸类单体占0wt％～40wt％(优选1wt％～30wt％)；

其中，所述丙烯酸酯类单体选自：式I所述化合物族中一种或二种以上(含二种)的混合物，所述丙烯酰胺类单体选自：式II所述化合物族中一种或二种以上(含二种)的混合物，所述含氟丙烯酸酯类单体选自：式III所述化合物族中一种或二种以上(含二种)的混合物，所述丙烯酸类单体为丙烯酸或/和甲基丙烯酸；

式中，R₁为C₁～C₁₀直链、支链或环状烷基，R₂和R₃分别独立选自：H、C₁～C₆直链或支链烷基、或羟基取代的C₁～C₆直链或支链烷基中一种，R₄为C₁～C₆直链或支链的含氟烷基，R₅为H或甲基。

本发明主要以丙烯酰胺类单体及含氟丙烯酸酯类单体替代现有技术中甲基丙烯腈(单体)，获得了具有较高T_开始(一般在160℃-200℃)和较高膨胀能力的可热膨胀热塑性微球，达到本发明预期目的。

具体实施方式

制备本发明所述可热膨胀的热塑性微球，可采用现有的悬浮聚合方法。在所述的悬浮聚合方法中，可膨胀物质和包括可聚合单体的可聚合化合物通过连续搅拌或添加分散稳定剂(如氢氧化镁或胶体二氧化硅等)而保持悬浮状态。经过悬浮聚合，聚合物能够形成球形。

在本发明中，对所用的可膨胀物质及悬浮聚合中所用的引发剂及交联剂并无特别要求。

对于可膨胀物质的选择，只要满足被选择的可膨胀物质的沸点不高于本发明所制备热塑性聚合物(壳)的软化温度即可。本发明推荐使用C₅～C₁₂脂肪族烃类化合物，更优选的可膨胀物质是C₅～C₁₂直链或支链饱和烃类化合物，进一步优选的可膨胀物质是C₅～C₈直链或支链饱和烃类化合物。

对于交联剂的选择，适合本发明的交联剂是含有一种或二种以上(含二种)交联性官团的化合物，具体的交联剂选自下列化合物中一种或二种以上(含二种)混合物：