[发明专利]一种缓释膨胀微球及其制备方法

说明书

本发明公开了一种缓释膨胀微球及其制备方法。方法具体包括：将丙烯腈、偏氯乙烯、乙烯‑醋酸乙烯醇共聚物、丙烯酸树脂、功能性单体进行预混，待混合结束后，将发泡剂、第一反应单元、致孔剂依次加入，得到油相；将去离子水、溶胶分散剂、分子量调节剂依次加入水中进行搅拌，待搅拌充分后，得到水相；将制备好的油相与水相共混，升温进行反应；聚合结束后，经过固液分离，干燥后得到缓释膨胀微球。本发明制备的缓释膨胀微球，通过控制膨胀微球的壳层结构与核心内容物的释放，来控制内容物与外在介质的反应过程，可以很好的实现多单元反应聚合物的轻量化，解决微球难以添加，减重比例低的问题。

技术领域

本发明涉聚合物功能材料领域，具体涉及一种缓释膨胀微球及其制备方法。

背景技术

目前，人们根据使用情况，已经制备出了不同功能的聚合物微球，常见的形式为聚合物实心微球，如PVC微球、聚苯乙烯微球、PMMA实心微球等，上述微球可直接作为原料使用，也可进行一些负载及包覆进行功能化修饰。实心聚合物微球制备方法简单，已被广泛用于各个行业，如印刷、涂料、鞋材、生物材料、航空航天等领域。微球的使用范围以及对产品的性能要求越来越高。

如可膨胀微球，由于其产品受热膨胀进而大幅度降低基体密度的特点，被广泛用于实现材料的轻量化，其可以成为诸如汽车、超轻粘土、涂料、炸药、油墨、印花等的重要组成部分。目前全世界仅阿克苏诺贝尔、松本油脂、西能化工、快思瑞科技等掌握了其生产工艺。然而，可膨胀微球往往由悬浮聚合直接合成，其微球性能受到单体组成以及水相组成的影响较大，往往难以进行产品性能的进一步提升。膨胀微球需要在热环境下才能发泡进而实现体积膨胀来降低密度，因此其使用往往受到温度的影响，这样，就需要膨胀微球与目标材料的加工温度相匹配，像PVC、PP、PET等材料，仅需要微球在其熔点附近保持发泡就可以，但是像环氧树脂、酚醛树脂、聚氨酯等热固性材料，其加工往往需要两组分材料相互反应才能制备得到最终材料，而且其加工温度低25-250℃都有，因此，微球的匹配性便会无法满足。因此，构建缓释膨胀微球，可以进一步提高膨胀微球的实用性、适用性。

缓释微球的主要作用是实现对释放过程的控制，目前主要应用于医疗器械行业，在医药行业，许多发明专利已经对缓释微球进行过大量报道，例如：专利CN114344279A，CN114288384A、WO2022228585A1，以上医药缓释微球，主要用于医药领域，其与本发明的材料化工领域并无关系。膨胀微球由于其主要应用于材料轻量化行业，在US3615972、EP486080、EP566367、CN201610792097.3、CN201510483687.3、CN201280073857.5等专利等均有广泛介绍，但是以上技术产品，均未能实现膨胀微球的功能化提升，仅限于对膨胀微球的合成技术进行描述。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种缓释膨胀微球及其制备方法。

本发明一方面提供了一种缓释膨胀微球的制备方法，包括以下步骤：

（1）油相配制：将丙烯腈（0-80%）、偏氯乙烯（0-80%）、乙烯-醋酸乙烯醇共聚物（0-10%）、丙烯酸树脂（0-25%）、功能性单体（0-1%）进行预混，混合时间一般为0.5-5h，此过程可在聚合反应釜中完成，待混合结束后，将发泡剂、第一反应单元、致孔剂依次加入，在大于0.1Mpa的压力下搅拌0.5-1.5h后即可得到完整的油相，

将核心内容物质量记作,其中发泡剂质量记作，第一反应单元质量记作，致孔剂质量记作

，               （1）

将油相质量记作

则核心与壳层的比例关系记作，

其中可在（10：90-40：60）之间进行调整；