[发明专利]一种中空聚合物微粒子及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种中空聚合物微粒子及其制备方法和应用，该方法是在去离子水和小分子有机醇的混合分散介质中，在引发剂存在下，将含酸官能团的不饱和单体和其他可聚合的不饱和单体混合乳化分散液分两次加入聚合体系中，且第一次加入混合单体乳化分散液，进行半连续乳液聚合制备前段聚合物微粒子乳液。接着用该前段聚合物微粒子乳液作为种子，以芳香类乙烯基单体为主单体在种子粒子表面进行共聚形成包覆壳层聚合物，加入挥发性碱，使聚合体系的pH值达到7以上，即获得中空聚合物微粒子。得到的中空聚合物微粒子应用于涂工纸中能提供极好的白色度、高的光泽度和纸张轻量化；添加到纸浆中能提供极好的不透明度。

主权项

一种中空聚合物微粒子乳液的制备方法，包括以下步骤：(1)制备前段聚合物微粒子乳液：使用去离子水与有机醇的混合分散介质，将含酸官能团的不饱和单体与一种以上共聚可能的其它不饱和单体的混合乳化分散液，分两次加入到聚合体系中，第一次加入的单体混合物中含酸官能团的不饱和单体为12～50重量％，共聚可能的其它不饱和单体为88～50重量％，且第一次加入的单体混合分散液中包含特定结构和组成的乳化剂，以水溶性过氧化类引发剂引发反应聚合；第二次加入的含酸官能团的不饱和单体为1～15重量％，共聚可能的其它不饱和单体为99～85重量％，且第一次加入的单体混合物和第二次加入的单体混合物的重量比4:1～1:5,通过逐步滴加的半连续乳液聚合得到前段聚合物微粒子乳液；且第一次加入单体混合物聚合后形成的聚合物酸值大于第二次加入单体混合物聚合后得到的聚合物酸值,所述前段聚合物微粒子乳液的粒子径为300～650nm；所述混合分散介质中去离子水与有机醇的重量比99:1～70:30；所述特定结构和组成的乳化剂为聚氧乙烯型阴离子、聚氧乙烯型非离子表面活性剂之一或它们的混合表面活性剂；(2)制备中空聚合物微粒子乳液：在前段聚合物微粒子乳液存在下，设定聚合温度为60～95℃，将含酸官能团的不饱和单体0～5重量％和芳香类乙烯基单体100～95重量％的混合乳化分散液，通过种子乳液聚合在前段聚合物微粒子的外表层共聚形成包覆壳层聚合物，当形成的包覆壳层聚合物与前段聚合物的重量比不小于1时，加入挥发性碱，调节聚合体系的pH值至7以上，进行中和溶胀，继续聚合使未反应的单体完全反应，得到中空聚合物微粒子乳液。