[发明专利]新型可膨胀微球及其制备方法

说明书

本发明公开一种新型可膨胀微球及其制备方法，涉及化工材料技术领域。所述新型可膨胀微球包括可膨胀物质和包覆在所述可膨胀物质外的热塑性外壳，所述可膨胀物质包括异辛烷、异戊烷及甲醇，所述热塑性外壳包括聚合物、甲基丙烯酸、盐酸以及苯乙烯；所述聚合物由甲基丙烯酸甲酯和丙烯腈聚合生成。异辛烷、异戊烷及甲醇形成共沸物，在受热时，三者能同时均匀地挥发，新型可膨胀微球内的气压均匀地增大，使得新型可膨胀微球均匀地膨胀，有利于保持其原始的形貌；甲基丙烯酸和苯乙烯，使得新型可膨胀微球有一定的抗压和耐热能力，热塑性外壳不容易被高压撑破而失效，本发明提出的新型可膨胀微球，受热时能均匀膨胀，且耐热性强，稳定性好。

技术领域

本发明涉及化工材料技术领域，特别涉及一种新型可膨胀微球及其制备方法。

背景技术

可膨胀微球是一种热塑性空心高分子聚合物微球，由热塑性聚合物外壳和封入的烷烃气体组成。当微球受热，达到构成壳体的热可塑性高分子材料的玻璃化温度，壳体就会软化，具有了可塑性。由于微球内的低沸点芯材受热产生压强，从而引起微球外壳的膨胀。膨胀时，由芯材产生的压力与树脂壁材由于拉伸产生的张力进行平衡。在一定温度范围内，温度越高，芯材产生的压力越大，而树脂壁材为了平衡这种压力会继续拉伸，使得微球继续膨胀，并在一定温度下保持气球形态(稳泡)，即使是温度降下来时，由于外壳冷却变硬，微球仍然能保持原有的状态。

然而，现有的可膨胀微球，受热时由于气压不是匀速增大，导致可膨胀微球膨胀不均匀，影响其膨胀之后的形状，此外，可膨胀微球壳体的抗压性较差，容易变形。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种新型可膨胀微球及其制备方法，旨在提供一种耐热性和膨胀性能较好的新型可膨胀微球。

为实现上述目的，本发明提出一种新型可膨胀微球，包括可膨胀物质和包覆在所述可膨胀物质外的热塑性外壳，所述可膨胀物质包括异辛烷、异戊烷及甲醇，所述热塑性外壳包括聚合物、甲基丙烯酸、盐酸以及苯乙烯；

其中，所述聚合物由甲基丙烯酸甲酯和丙烯腈聚合生成。

可选地，所述新型可膨胀微球中，各原料的质量份数为：

异辛烷80～100份、异戊烷170～190份、甲醇90～110份、甲基丙烯酸甲酯70～90份、丙烯腈530～550份、甲基丙烯酸150～170份、盐酸1～2份、苯乙烯100～120份。

可选地，新型可膨胀微球中，各原料的质量份数为：

异辛烷90份、异戊烷180份、甲醇100份、甲基丙烯酸甲酯80份、丙烯腈540份、甲基丙烯酸160份、盐酸1份、苯乙烯110份。

可选地，所述新型可膨胀微球的粒径为3～30μm。

本发明进一步提出一种如上所述的新型可膨胀微球的制备方法，包括以下步骤：

S10、向水中加入盐混合均匀后，加入酒精、中性硅溶胶以及分散剂，充分搅拌，得水相；

S20、向所述水相中依次加入丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、盐酸、苯乙烯、异辛烷、异戊烷和甲醇，充分混合后，得混合液；

S30、在搅拌下，向所述混合液中加入引发剂，在40～60℃下反应后，得到新型可膨胀微球。

可选地，在步骤S10中，各原料加入的质量份数为：盐740～760份、水2500～3500份、酒精10～20份、中性硅溶胶250～350份、分散剂60～80份。

可选地，各原料加入的质量份数为：盐750份、水3000份、酒精15份、中性硅溶胶300份、分散剂70份。

可选地，在步骤S30中，所述搅拌转速为100～150r/s。

可选地，在步骤S30中，所述反应时间为10～12h。