[发明专利]一种粒径可控的热膨胀性微球制备方法

权利要求书

1.一种粒径可控的热膨胀性微球制备方法，其特征在于，包括水相配制、油相配制、膜乳化、原位聚合反应几个步骤，其中：

步骤1，水相配制过程包括：以不饱和有机物的总质量为100wt%为计算基准，称取100~600wt%的去离子水，向去离子水中加入0.02wt‰~1.2wt%的消热剂、5~76wt%的稳定剂、0.05wt‰~3.2wt%的稳定助剂和20~185wt%的无机盐，然后采用酸调节体系pH为2.2~6.5，在搅拌下使其溶解完全而形成均相体系；

步骤2，油相配制过程包括：以不饱和有机物的总质量为100wt%为计算基准，向不饱和有机物中加入0.05~6.2wt%的引发剂、0.05~1.3wt%的乙烯基类交联剂和10.0 ~45.0 wt%的发泡剂，然后在加压、搅拌作用下使其溶解完全而形成均匀体系；

步骤3，膜乳化过程为：将步骤1的水相和步骤2的油相加入到膜乳化设备中，通过控制膜的平均孔径、膜的粒径分布范围、操作温度、搅拌速率，在泵的压力下利用膜乳化作用将油相稳定地分散在水相中，从而在膜乳化作用下得到粒径可控和均一的微球乳化液；

步骤4，原位聚合反应：将上述步骤3获得的乳化液加入压力反应釜中，在加入微球乳化液之前采用高纯氮气对压力反应釜进行吹扫以置换压力反应釜中的空气，在加压之前还需要采用氮气进行置换2次，再用氮气将初始压力升至0.1~0.7MPa并控制反应温度、搅拌速率和反应时间进行聚合反应，反应结束后，将反应釜进行泄压；

步骤5，反应结束后，采用真空抽滤获得湿热膨胀性微球，经过去离子水、醇洗涤后，将其放置在真空干燥箱中干燥，干燥后粉体采用机械粉碎机进行粉碎而获得干品热膨胀性微球；

其中，步骤1中，搅拌速率为10~100rpm；消热剂为亚硝酸钠、亚硝酸钾中的任一种或多种；酸为硝酸、盐酸、硫酸、醋酸中的任一种或多种；稳定剂为二氧化硅、氧化镁中的任一种或多种；稳定助剂为聚乙烯吡咯烷酮；

其中，步骤2中，压力为0.01~0.4MPa，搅拌速率为10~50rpm；

其中，步骤3中，膜乳化设备包括可加压的循环罐、高压泵及膜组件；其中，循环罐具有搅拌机构和内盘管；膜组件的膜经过改性处理而具有亲水性，膜的平均孔径选择为1~100μm，孔径分布范围小于15μm；搅拌速率为10~500rpm，操作压力为0.05~0.5MPa，操作温度为2~23℃；

其中，步骤4中，反应温度为35~90℃，搅拌速率为10~50rpm，反应时间为15~30小时；

其中，步骤5中，干燥箱真空度为-0.090~0.099MPa，干燥箱温度为30~100℃，干燥时间为0.5~8小时。

2.根据权利要求1所述的一种粒径可控的热膨胀性微球制备方法，其特征在于，步骤1和2中所述的不饱和有机物的总重量为100wt%为计量基准，不饱和有机物中：丙烯腈占30~90 wt %，丙烯酸类单体占0.005~20wt%，丙烯酰胺类单体占0.01~18wt%，丙烯酸酯类单体占15~85wt%，丙烯酸酯类第二单体占0.02~6.2wt%。

3.根据权利要求2所述的一种粒径可控的热膨胀性微球制备方法，其特征在于，丙烯酰胺类单体为丙烯酰胺、异丙基丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N，N-二甲基丙烯酰胺、羟乙基丙烯酰胺、N-叔丁基丙烯酰胺中的一种或以上。

4.根据权利要求2所述的一种粒径可控的热膨胀性微球制备方法，其特征在于，丙烯酸酯类单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯乙酯、甲基丙烯酸丁酯、4-羟基丁基丙烯酸酯中的一种或以上。

5.根据权利要求2所述的一种粒径可控的热膨胀性微球制备方法，其特征在于，丙烯酸类单体为丙烯酸、甲基丙烯酸中的一种或以上。

6.根据权利要求2所述的一种粒径可控的热膨胀性微球制备方法，其特征在于，丙烯酸第二单体为丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、1，4丁二醇二甲基丙烯酸酯中的一种或以上。