[发明专利]聚苯乙烯中空微球的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种聚苯乙烯中空微球的制备方法，其包含以下步骤：

1)配制油相O：将聚苯乙烯溶解到苯乙烯单体中，再加入引发剂、交联剂、乳化剂，搅拌均匀后作为油相；其中聚苯乙烯的重量为苯乙烯重量的2%～30%，优选为苯乙烯重量的4～20%；引发剂重量为苯乙烯单体重量的0.02～3%，优选为苯乙烯单体重量的0.1～0.5%；交联剂重量为苯乙烯单体重量的0-3%，优选为苯乙烯单体重量的0.5-2.5%；乳化剂加量为聚苯乙烯和苯乙烯重量之和的2-10%，优选为聚苯乙烯和苯乙烯重量之和的3-5%；

2)配制W1相：在蒸馏水中加入乳化剂溶解均匀后作为W1相，乳化剂的重量为蒸馏水重量的0.5-8%，优选为蒸馏水重量的2-5%；

3)配制W2相：在蒸馏水中加入分散剂和乳化剂，溶解均匀后做为W2相；加入的分散剂的重量为蒸馏水重量的0.12-8%，优选为蒸馏水重量的1-3%；加入的乳化剂的重量为蒸馏水重量的0-1.0%，优选为蒸馏水重量的0.1-0.3%；

4)将W1相加入到O相中，充分乳化，制得W1/O乳液，W1相与O相的质量比为1:5.2-1:1.7，优选为1:2.5-1:3；

5)在水浴条件下，控制温度在室温条件，将W1/O乳液均匀分散到W2相中，W1/O乳液与W2相的质量比不大于1∶2.5，优选1∶5～1∶7；分散均匀后即开始升温，将水浴温度升至70-95℃，优选75-80℃，至少反应4小时，优选6-9小时后结束反应，整个反应过程中保持液相处于动态分散，利用抽滤装置将产品抽滤；将抽滤出来的产品烘干即得产品。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中使用的聚苯乙烯为聚苯乙烯废旧塑料和/或工业化产品聚苯乙烯原料。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中使用的引发剂选自偶氮类引发剂、有机过氧类引发剂、无机过氧类引发剂或氧化-还原引发剂中的至少一种。

4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中使用的交联剂优选二乙烯苯、二异氰酸酯、N,N-亚甲基双丙烯酰胺或乙二醇二甲基丙烯酸酯中的一种。

5.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中使用的油溶性乳化剂选自HLB范围在3-8之间的乳化剂，优选司班80、司班60或脂肪酸甘油酯中的至少一种。

6.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中使用的乳化剂包括十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠或OP-10中的至少一种。

7.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中使用的分散剂包括黄原胶、明胶、羧甲基纤维素、聚乙烯基吡咯烷酮、羟乙基纤维素或聚乙烯醇中的至少一种。

8.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中使用的乳化剂包括十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、司班80、司班60或OP-10中的至少一种。

9.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤4)中的乳化采用高速搅拌的方式或利用SPG膜进行乳化或进行超声乳化。

10.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤5)的分散采用超声分散方式、SPG膜乳化方式或搅拌方式。

11.根据权利要求1或2所述的制备方法制备的聚苯乙烯中空微球作为流体减轻剂在低密度钻井液中的应用，其中，在钻井液中直接加入聚苯乙烯中空微球并分散均匀，聚苯乙烯中空微球的加入量优选为每100ml钻井液加入聚苯乙烯中空微球1-30g。

12.根据权利要求1或2所述的制备方法制备的聚苯乙烯中空微球作为流体减轻剂在低密度固井液中的应用，其中，在固井液中直接加入聚苯乙烯中空微球并分散均匀，聚苯乙烯中空微球的加入量优选为每100ml钻井液加入聚苯乙烯中空微球1-30g。