[发明专利]疏水型低密度高强度聚苯乙烯微球及其制备方法

说明书

本发明为克服现有技术中聚苯乙烯微球疏水性不佳，酸、碱流体环境中不适用的问题，公开了一种持久疏水型低密度高强度聚苯乙烯微球，包括球核；以及膜层，包覆在球核外。本发明还公开了该持久疏水型低密度高强度聚苯乙烯微球的制备方法，包括球核制备、配置低温固化的膜层原料以及膜层包裹等步骤。本发明提供了一种持久疏水型低密度高强度聚苯乙烯微球，疏水性能稳定、持久，适用于酸、碱流体环境中。本发明了还提供一种持久疏水型低密度高强度聚苯乙烯微球的制备方法，产率高，不使用有机溶剂，工艺简便、绿色环保。

技术领域

本发明涉及功能高分子材料技术领域，尤其涉及一种持久疏水型低密度高强度聚苯乙烯微球及制备方法。

背景技术

聚苯乙烯微球作为高分子功能材料，在生物医学、分析化学、有机合成、石油开采等领域中具有十分广阔的应用前景。比如，聚苯乙烯微球作为支撑剂应用于石油天然气的开采，或者聚苯乙烯微球作为疏水材料应用于涂料中。上述聚苯乙烯微球的应用中，均需要其自身具有良好的疏水性以及耐酸、耐碱性。

现有技术中，通常采用在苯乙烯和二乙烯基苯的自由基共聚合体系中引入甲基丙烯酸甲酯、叔丁基苯乙烯等功能单体的方式制备疏水聚苯乙烯微球。但这类方法制备的微球表面并无疏水功能，仅微球经过粉磨后制成的片状样品才体现明显的疏水功能。

中国专利申请（CN111087514A，公开日2020.05.01）公开了一种超疏水超低密度高强度聚苯乙烯微球及其制备方法，并具体在苯乙烯和二乙烯基苯的自由基聚合体系中引入含双键的硅烷，在悬浮自由基聚合反应过程中同时诱导硅烷水解，获得表面构筑了微纳米粗糙结构、具备强的疏水能力的聚苯乙烯微球。然而，该方法中采用硅烷水解工艺，制备的聚苯乙烯微球表面粗糙，极易附着外来物质，或者被盐酸或土酸腐蚀，使得微球的粗糙表面结构在服役过程中逐渐破坏，体现为微球的表面疏水能力随微球服役时间的延长而降低。

发明内容

本发明为克服现有技术中聚苯乙烯微球疏水性不佳，酸、碱流体环境中不适用的问题，提供一种持久疏水型低密度高强度聚苯乙烯微球，疏水性能稳定、持久，适用于酸、碱流体环境中。

本发明还提供一种持久疏水型低密度高强度聚苯乙烯微球的制备方法，产率高，不使用有机溶剂，工艺简便、绿色环保。

本发明采用的技术方案是：

持久疏水型低密度高强度聚苯乙烯微球，包括

球核；以及

膜层，包覆在球核外；

其中，球核组成原料包括，以质量份计，

苯乙烯 20~40份；

二乙烯苯 1~6份；

分散剂 0.4~4份；

引发剂 0.1~1.2份；

硅烷 1~6份；

去离子水 40~400份；

膜层采用改性聚四氟乙烯乳液，组成原料包括，以质量份计，

聚四氟乙烯乳液 80~100份；

硅溶胶 0~10份；

非离子型表面活性剂 0~10份；

球核与膜层原料总量的重量比为100~200：0.1~2。

进一步地，所述分散剂为聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙烯酰胺、纤维素醚、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠中的一种或两种。

进一步地，所述引发剂为过氧化二苯甲酰、偶氮二异丁腈、偶氮二异丁酸二甲酯、过氧化月桂酰、过氧化二异丙苯中的一种。