[发明专利]一种超细环保热膨胀微胶囊及其制备方法

说明书

本发明公开一种超细环保热膨胀微胶囊，由油相组成物和水相组成物的悬浮分散液经微波辐射乳液聚合法制成，该超细环保热膨胀微胶囊的粒径在亚微米级，发泡倍率高，环保无毒，可应用于纺织、造纸、油墨、工程塑料等领域。本发明还公开了超细环保热膨胀微胶囊的制备方法，基于微波辐射自由基乳液聚合技术制成热膨胀微胶囊，操作简便，制备工艺简单、生产效率高。

技术领域

本发明涉及一种热膨胀微胶囊，具体涉及的是一种超细环保热膨胀微胶囊及其制备方法。

背景技术

热膨胀性微胶囊，是由阻气性良好的热塑性聚合物外壳包裹低沸点物理发泡剂而形成的微胶囊，一般通过水溶性分散体系中的可聚合单体和发泡剂经悬浮聚合而成。

在树脂发泡中基本都采用传统的化学发泡方法，实现轻量化及泡孔结构的调控。但采用化学发泡方法，发泡材料的表面质量问题却无法得到解决。无论是化学发泡体系还是超临界物理发泡体系，泡孔的形成都依赖于气体的扩散，而相关的泡孔合并、粗化以及表面质量问题也都是源于得到有效控制的气体扩散。而采用热膨胀微胶囊发泡是解决表面质量问题最有效、根本的方法，此方法不但可以有效控制发泡剂气体的扩散，且加工简单、加工窗宽，更容易控制泡孔结构，成本低廉。

热膨胀微胶囊作为发泡剂不会有分解残留、不会有明显的气体扩散、不会降低发泡材料表面质量，同时成本不高、加工简单，不需要高压和高压降速率。但目前可利用的热膨胀微胶囊尺寸都在10～50μm，微胶囊加热膨胀后尺寸通常能达到40～250μm，这种尺寸对微孔聚合物来说太大了，因此只能用于制备一般的发泡材料，不能用于制备微孔聚合物材料。

公开号为CN102633936A的发明专利《可热膨胀热塑性微球》以丙烯腈和(甲基)丙烯酸类单体采用悬浮聚合方法制备得到的热膨胀微胶囊的平均直径均大于30μm。公开号为CN105555851A的发明专利《热膨胀性微球的制造方法》制备得到的微球平均直径大于20μm。国外专利EP2529830，通过悬浮聚合技术形成的热膨胀微胶囊的粒径均大于20μm。国外专利US8247465中记载，通过悬浮聚合法制备的热膨胀微胶囊的粒径大于20μm。

由此可见，在现有的制备技术中，采用悬浮聚合的方法制备得到的热膨胀微胶囊粒径均得不到亚微米级的产品。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超细环保热膨胀微胶囊，粒径在亚微米级，发泡倍率高，环保无毒，可应用于纺织、造纸、油墨、工程塑料等领域。

本发明的目的在于提供一种超细环保热膨胀微胶囊的制备方法，基于微波辐射自由基乳液聚合技术制成热膨胀微胶囊，操作简便，制备工艺简单、生产效率高。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种超细环保热膨胀微胶囊，由油相组成物和水相组成物的悬浮分散液经微波辐射乳液聚合法制成，其中所述油相组成物占所述悬浮分散液的质量百分比为10％～40％；

所述油相组成物包括如下重量份的各组分：低沸点烷烃为10～40重量份；丙烯腈单体为0～20重量份；(甲基)丙烯酸酯类共聚单体为50～100重量份；(甲基)丙烯酸及其盐类共聚单体为0～20重量份；苯乙烯共聚单体为0～100重量份；油溶性引发剂为0.1～1重量份；交联剂为0.1～1重量份；

所述水相组成物包括如下重量份的各组分：乳化剂为0.1～5重量份、悬浮剂为0～10重量份、阻聚剂为0.1～1重量份，无机盐为10～60重量份，去离子水为200～400重量份。

所述低沸点烷烃为碳原子数为4～8的烷烃，所述低沸点烷烃包括丁烷、异丁烷、戊烷、异戊烷、新戊烷、己烷、异己烷、庚烷、异庚烷、辛烷、异辛烷中的一种或者任意组合；