[发明专利]热膨胀性微球及其制备和应用

说明书

本发明提供了一种热膨胀性微球，所述热膨胀性微球各自包含热塑性树脂的壳和包封在所述壳中的核材料，其中所述核材料包含沸点不高于所述热塑性树脂的软化点的第一发泡剂和沸点不高于所述热塑性树脂的软化点的第二发泡剂，所述第二发泡剂为不同于第一发泡剂的醇类化合物。该热膨胀性微球的发泡性能优异，尤其是发泡倍率较高。还提供了其制备方法以及由该热膨胀性微球制备的空心微球、组合物和成型制品。

技术领域

本发明涉及一种热膨胀性微球、其制备方法和应用。更具体地说，本发明涉及一种发泡性能改善的热膨胀性微球、其制备方法、由其制得的空心微球以及含有该热膨胀性微球和/或空心微球的组合物及成型制品。

背景技术

热膨胀性微球一般通过悬浮聚合方法制备。悬浮聚合通过将包括发泡剂和聚合单体的可聚合化合物分散至不相容液体如水中而形成壳。壳以其内包裹发泡剂的薄层形式形成。在悬浮聚合工艺中，发泡剂和包括可聚合单体的可聚合化合物通过连续搅拌或添加诸如氢氧化镁或胶体二氧化硅等稳定剂而保持悬浮状态。经过悬浮聚合，聚合物能够形成球形。

在此类微球中，发泡剂通常是沸点温度不高于热塑性聚合物壳软化温度的液体。一旦加热，发泡剂蒸发而增加内压，与此同时，壳体软化，从而导致该微球显著的膨胀。膨胀开始时的温度被称为T_开始，而达到最大膨胀时的温度被称为T_最大。热膨胀性微球以各种形式，例如以干燥的自由流动颗粒，水性浆料或者部分脱水的湿饼的形式销售。

各种热膨胀性微球的制备方法在US3615972、US3945956、EP486080、US5536756、US6235800、US6235394、US6509384和CN101827911A等专利中已被披露。例如，CN101827911A公开了一种热膨胀性微球，所述热膨胀性微球各自包含热塑性树脂的壳和包封在所述壳中的核材料，并且具有在1至100微米范围内的平均粒度；其中所述核材料包含沸点不高于所述热塑性树脂的软化点的发泡剂和沸点高于所述热塑性树脂的所述软化点的气体迁移抑制剂，所述气体迁移抑制剂的重量比是所述核材料的至少1重量％并且低于30重量％。该文献的特点在于采用的气体迁移抑制剂的沸点高于热塑性树脂软化点，从而一方面避免气体迁移抑制剂起发泡而非气体迁移抑制剂的作用，另一方面防止当热膨胀性微球在其热膨胀之前经历热历史时，发泡剂通过壳从微球迁移出。

但是根据以上方法制得的微球的发泡性能还有待提高，比如发泡倍率还不够大，难以满足某些需要较大发泡倍率的应用需要。因此，需要制备发泡倍率更大的热膨胀性微球。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有较高发泡倍率的热膨胀性微球。

为了解决上述问题，本发明的发明人进行了深入细致的研究，结果出人意料地发现，采用一种特定的发泡剂组合可以有利地提高微球的发泡倍率。

由此，本发明的第一个方面提供了一种热膨胀性微球，所述热膨胀性微球各自包含热塑性树脂的壳和包封在所述壳中的核材料，其中所述核材料包含沸点不高于所述热塑性树脂的软化点的第一发泡剂和沸点不高于所述热塑性树脂的软化点的第二发泡剂，所述第二发泡剂为不同于第一发泡剂的醇类化合物。

本发明的第二个方面提供了一种热膨胀性微球的制备方法，所述方法包括如下步骤：

(a)提供含有所述第一发泡剂、任选的至少一部分第二发泡剂和烯属不饱和单体组分的油相，所述烯属不饱和单体组分用于聚合形成所述热塑性树脂的壳；

(b)提供含有水性分散介质和尚未进入油相的所述第二发泡剂的水相；

(c)将水相和油相乳化成悬浮液后，进行悬浮聚合反应，得到热膨胀性微球。

本发明的第三个方面提供了一种通过将本发明第一个方面的热膨胀性微球热膨胀制备的空心微球。