[发明专利]一种微米级高交联聚合物的微球粉体及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种微米级高交联聚合物的微球粉体及其制备方法和应用。该微球粉体是将乙烯基单体混合物与交联剂混合加入引发剂，然后加入到稳定剂中聚合得到高交联的聚合物乳液，干燥制得；所述的乙烯基单体混合物包含具有烷基/芳香基的(甲基)丙烯酸酯B1和芳香族乙烯基单体B2，所述的交联剂为具有多乙烯基的(甲基)丙烯酸酯；所述的稳定剂与乙烯基单体混合物的质量比为(0.53～1.45)：100，引发剂与乙烯基单体混合物的质量比为(0.08～0.13)：100。该微球粉体中硫酸盐含量低，100g该微球粉体中所含的硫酸盐的量为0.1～3mmol，具有较好的耐热性，优良的耐溶剂性，以及较小的跨度系数。

技术领域

本发明属于高分子聚合技术领域，更具体地，涉及一种微米级高交联聚合物的微球粉体及其制备方法和应用。

背景技术

聚合物微球由于具有比表面积大、吸附性强以及表面反应能力强等特异性，被广泛地应用于日常生活的各个领域中。例如，可以用作液晶显示板的间隔材料、光扩散板和层析柱填料等领域。

但通常在实际应用中对聚合物微球的强度要求很高，需要其具有优良的热稳定性、化学稳定性、耐溶剂性等，而且微球的杂质含量、水含量等都有严格的要求。故在合成聚合物微球的过程中必须添加足够量的交联剂以获得稳定的三维结构。制备微米级聚合物微球的传统聚合工艺包括：分散聚合、种子聚合和悬浮聚合，其中分散聚合是制备形态可控的聚合物微球的有效方法，在近年来备受关注。较之其他的聚合方法，分散聚合具有反应时间短、聚合工艺简单、产物粒径分布窄等优点；但由于在分散聚合过程中交联剂的存在会导致粒子成核过程受到干扰，因此在此工艺基础上对合成交联聚合物微球的研究较少。利用分散聚合制备的聚合物微球由于其交联程度低所以其产品应用范围受到极大的限制，从目前的公开资料显示，如专利CN 101054427 A中报道的分散聚合体系为醇-水体系，交联密度较低，因为分散聚合体系中加入交联剂会导致微球变形，甚至形成凝胶；同时分散聚合工艺制备微米级聚合物微球因溶剂处理、聚合物微球产率低等问题而逐渐被其他聚合工艺替代。

专利CN 102786635 A报道的采用种子聚合制备粒径为5-20μm，单分散PMMA微球，并重点研究了溶胀温度、活化剂种类和交联剂种类对溶胀效果的影响。然而，种子聚合的制备工艺耗时长且得到的聚合物微球交联度低。作为解决这些问题的方法，众所周知，悬浮聚合同样是制备微米级聚合物微球的方法，且使用悬浮聚合法制备微米级高交联聚合物微球具有散热容易、可间歇生产的优点，最主要的一点是产物纯净，无溶剂之类的副产物排放，在一定程度上拓宽了产物的应用范围。

另一方面，在制造聚合物微球乳液时，通常采用烷基苯磺酸钠等阴离子系乳化剂，或者是使用了含有甲醛次硫酸钠、过硫酸盐等含有硫酸盐的引发剂。因此，当聚合物微球乳液在干燥回收获得聚合物微球粉体时粉体中残留有来自乳化剂或引发剂的大量的硫酸盐。将这种含有硫酸盐的聚合物微球与聚酯树脂混合得到的成形体所存在的问题是，由于粉体中残留的硫酸盐促进聚酯树脂的水解，显著损害了成形体的物性。专利CN 105229075A中详细说明了作为硫酸盐的残留对聚酯树脂的耐水解性影响，其影响因素是多方面的，包括树脂的耐水解性、机械性能、熔体流动性能等。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的不足之处，本发明提供了一种微米级高交联聚合物的微球粉体。该微球粉体具有较低的硫酸盐残留量，优良的耐溶剂性，较窄的粒径跨度。

本发明的另一目的在于提供上述微米级高交联聚合物的微球粉体的制备方法。

本发明的再一目的在于提供上述微米级高交联聚合物的微球粉体的应用。

本发明的目的通过下述技术方案来实现：