[发明专利]一种柔性树脂改性中空微珠及其改性方法

说明书

技术领域

本发明涉及改性中空微珠及改性方法，具体涉及一种柔性树脂改性中空微珠及其制备方法，属于材料改性领域。

背景技术

近年来，中空微珠在保温领域的应用越来越广泛，尤其是在隔热涂料、保温板、管道保温等领域，随着中空微珠性能的提高，其在高端隔热保温领域，如航空航天、导弹、高性能绝热树脂中也开始推广应用。目前广泛使用的各类中空微珠其都存在质硬、易碎的缺点，尤其在共混、挤出、搅拌中会造成大量的微珠破碎，造成微珠的实际效果大打折扣，限制了微珠的推广应用。

针对中空微珠的这些缺点，目前普遍采用的方式是降低混合时的机械作用力，如降低搅拌速度、挤出压力等，这样虽然有效降低了中空微珠的破损率，但同时也带来生产效率低、微珠分散不良等缺点。

发明内容

本发明针对中空微珠在使用时存在的缺点，公开了一种柔性树脂改性中空微珠及其改性方法，通过水解偶联剂在中空微珠表面接枝有机基团，然后在中空微珠悬浮液中滴加丙烯酸酯单体，通过核壳乳液聚合原理将丙烯酸酯单体包裹于中空微珠表面，再经抽滤、通风烘干、筛选后获得。

一种柔性树脂改性中空微珠及其改性方法，其特征在于：各组分原料包含如下重量份：中空微珠10-20份，偶联剂0.05-0.2份，醋酸（或氨水）0.05-0.1份，共聚单体5-10份，交联单体0.5-1份，乳化剂0.1-0.2份，去离子水60-80份，水溶性引发剂0.05-0.1份，破乳剂0.05-0.1份。

改性步骤如下：（1）中空微珠表面接枝改性：在敞口容器中加入中空微珠与水，将容器放于可加热的电磁搅拌器上，升高温度至35-40℃，加入偶联剂并混合均匀，添加醋酸（或氨水）调节溶液体系达到需要的反应环境（若偶联剂为KH-550类碱性偶联剂或中性偶联剂，则添加氨水，若为KH-570类酸性偶联剂则添加醋酸），在500-1000r/min搅拌速度下搅拌3-5h，得到表面改性接枝的中空微珠悬浮液；（2）中空微珠表面柔性树脂的包裹：将中空微珠悬浮液加入搅拌釜中，搅拌速度为500-1000r/min，加入乳化剂升高温度至60-70℃，待乳化剂完全溶解后，再加入水溶性引发剂，然后缓慢滴加共聚单体与交联单体混合液，滴加持续时间为1-2h，滴加完成后再升高温度至85℃，搅拌速度提高至1500r/min，保温反应2h后出料，加入破乳剂简单搅拌破乳，过筛网得改性中空微珠粗产品；（3）后处理：将微珠粗产品放入具有高速循环风的微波加热箱中干燥，过30-60目筛网得成品。

所述的中空微珠为玻璃微珠、陶瓷微珠、粉煤灰微珠中的一种或几种，微珠粒径在30-150um。

所述的偶联剂为KH550，KH560，KH570、三甲基乙氧基硅烷、钛酸丁酯偶联剂中的一种或多种。

所述的共聚单体为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸正辛酯中一种或几种。

所述的交联单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、二-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯的一种或几种。

所述水溶性引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、水溶性偶氮类引发剂中的一种或多种。

所述的乳化剂为复配乳化剂，当水解环境为碱性或中性时，为阴离子乳化剂（十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠）复配非离子乳化剂（烷基酚聚氧乙烯醚），当水解环境为酸性时，为阳离子乳化剂（十六烷基三甲基溴化铵）复配非离子乳化剂（烷基酚聚氧乙烯醚）。

所述的破乳剂为氯化钠。

本发明创新性的提出采用包裹的方式将柔性树脂包裹于微珠表面，形成内硬外软的核壳结构，有效避免了加工时机械力造成的微珠破损。

具体实施例

为了使本发明的目的、技术方案更加清楚明白，以下结合具体实施例，对发明进行进一步详细说明。

实施例1。

玻璃微珠10份，KH-550偶联剂0.05份，氨水0.05份，甲基丙烯酸甲酯4份，丙烯酸丁酯2份，丙烯酸1份，十二烷基硫酸钠0.08份，烷基酚聚氧乙烯醚0.4份，去离子水60份，过硫酸铵0.05份，氯化钠0.05份。