[发明专利]一种热致膨胀微球的制备方法

权利要求书

1.一种热致膨胀微球的制备方法，其特征在于，是利用界面氧化还原引发单体聚合制备热致膨胀微球，具体步骤为：

（1）油相制备：将可聚合单体、发泡剂、交联剂，以及油溶性氧化剂或油溶性还原剂充分搅拌混匀，得到油相；

（2）水相制备：将稳定剂、助稳定剂、阻聚剂、无机盐，以及水溶性还原剂或水溶性氧化剂充分搅拌混匀，得到水相；

（3）乳化：将步骤（1）得到的油相和步骤（2）得到的水相混合，并通过高速均质得到乳液；其中，当油相选择氧化剂时，水相中则选择还原剂；当油相中选择还原剂时，水相中选择氧化剂；

（4）聚合：将步骤（3）得到的乳液在0~70℃的环境中进行聚合，反应10~30小时，即得到热致膨胀微球；

其中，所述单体包括腈系单体、（甲基）丙烯酸酯单体、含酰胺基单体及含羧基单体；以腈系单体质量为计算基准，（甲基）丙烯酸酯单体为腈系单体质量的5%~95%，含酰胺基的单体为腈系单体质量的1%~40%，含羧基单体为腈系单体质量的5%~95%；

所述发泡剂是以烷烃为必需成分；

所述交联剂为含有交联性官能团的化合物中一种或多种。

2.根据权利要求1所述的热致膨胀微球的制备方法，其特征在于，所述发泡剂选自异丁烷、异戊烷、异辛烷、正戊烷、正己烷、环己烷、正庚烷、正辛烷。

3.根据权利要求1所述的热致膨胀微球的制备方法，其特征在于，所述交联剂选自二乙烯基苯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、PEG#200二(甲基)丙烯酸酯、PEG#400二(甲基)丙烯酸酯、PEG#600二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、2-丁基-2-乙基-1，3-丙二醇二丙烯酸酯等二(甲基)丙烯酸酯化合物。

4.根据权利要求1、2或3所述的热致膨胀微球的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述油溶性氧化剂为氢过氧化物、过氧化二烷基、过氧化碳酸酯、过氧化二酰基中的一种，或其中几种的混合物；

所述油溶性还原剂为叔胺、环烷酸盐、硫醇及有机金属化合物中的一种，或其中几种的混合物。

5.根据权利要求4所述的热致膨胀微球的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，油溶性氧化剂占可聚合单体含量的0.1~5%；油溶性还原剂占可聚合单体含量的0.1~5%。

6.根据权利要求1、2、3或5所述的热致膨胀微球的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述的水溶性还原剂为亚硫酸盐、亚硝酸盐、亚铁盐、氢碘酸、硼氢化钠、硼氢化钾、氢化铝锂、抗坏血酸中的一种，或其中几种的混合物；

所述的水溶性氧化剂为重铬酸盐、过氧化氢、过碳酸盐、过硼酸盐、氯酸盐、高氯酸盐、高锰酸盐中的一种，或其中几种的混合物。

7.根据权利要求6所述的热致膨胀微球的制备方法，其特征在于，步骤（2）中：

所述稳定剂选自胶体二氧化硅、胶体碳酸钙、氢氧化镁、磷酸钙、氢氧化铝、氢氧化铁、硫酸钙、硫酸钠、草酸钙、碳酸钙、碳酸钡、碳酸镁或/和氧化铝溶胶；

所述助稳定剂选自：二乙醇胺与脂肪族二羧酸的缩合生成物，高分子型的分散稳定助剂聚乙烯吡咯烷酮、甲基纤维素、聚环氧乙烷、聚乙烯醇，阳离子表面活性剂氯化烷基三甲基铵、氯化二烷基二甲基铵，阴离子表面活性剂烷基硫酸钠，两性离子表面活性剂烷基二甲基氨基醋酸甜菜碱、烷基二羟基乙基氨基醋酸甜菜碱；

所述阻聚剂选自：亚硝酸碱金属盐，重铬酸盐，氯化亚锡，氯化锡，氯化亚铁，氯化铁，硫酸亚铁。

8.根据权利要求1、2、3、5或7所述的热致膨胀微球的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，水性还原剂与其相对应的油溶性氧化剂的物质的量比为1.2~2；水性氧化剂与其相对应的油溶性还原剂的物质的量比为0.5~0.8。

9.根据权利要求8所述的热致膨胀微球的制备方法，其特征在于，乳液液滴的大小为5~100µm。

10.根据权利要求1、2、3、5、7或9所述的热致膨胀微球的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，聚合过程采用梯度升温：首先在0~50℃环境中反应5~15小时；然后以0.1~2℃/min的速度升温至30~70℃，反应5~15小时。