[发明专利]一种可高温后交联的可膨胀发泡微球及其制备方法

说明书

本发明公开了一种可高温后交联的可膨胀发泡微球及其制备方法，该可膨胀发泡微球包括具有羟基或者氨基和封闭型异氰酸酯固化剂的热塑性树脂壳体以及包封在所述壳体中的沸点不高于所述热塑性树脂软化点的发泡剂。制备方法包括步骤：将含有封闭性异氰酸酯、用于形成壳体的聚合单体组合物、带有羟基或者氨基的聚合单体以及其他的油相在分散剂的作用下分散到水相中，用引发剂引发悬浮聚合，然后将聚合产物洗涤脱水干燥最终形成可高温后交联的可膨胀发泡微球。本发明的可高温后交联的可膨胀发泡微球高温塌陷以及不规则比例小耐溶剂性能好，制备方法简单。

技术领域

本发明涉及热膨胀性微球，更具体地说，涉及一种可高温后交联的可膨 胀发泡微球及其制备方法。

背景技术

热膨胀微球是高分子颗粒，它有核壳结构，当加热时它还会膨胀。这个 微球包含一种可渗透的低沸点的烃类，然而外壳由一种气密的热塑性聚合物 组成，它可以控制烃类的释放。在室温下，聚合物外壳坚硬。尽管如此，当 加热的时候外壳软化，同时烃类使内压增大。最后微球膨胀得像一个气球， 并且体积显著增加。一旦微球被冷却，聚合物外壳依旧坚硬在膨胀状态，所 以体积大小维持在受热时候的状态。这样微球的密度从大约1100kg·m-3减少 到大约30kg·m-3。尽管如此，持续加热微球，最后会导致微球萎缩，因为烃 类会逐渐逃逸，球内压强会逐渐减少。

可膨胀发泡微球包括热塑性的壳体和包封在壳体中的发泡剂，其通常称 作热膨胀发泡微球。热塑性树脂通常包括偏二氯乙烯系共聚物，丙烯腈系共 聚物和丙烯酸酯共聚物。主要采用的发泡剂包括烯烃，如异丁烷和异戊烷(参 见USP 3,615,972).

可膨胀发泡微球的巨大膨胀能力使它在各个领域中有广泛的应用，例如， 可以减轻产品的质量，改变产品的性能(比如热性能、声性能和电绝缘性能) 和节约材料的用量；可膨胀发泡微球还具有优良的耐溶剂性、耐磨性，良好 的机械性能及无毒无污染等优点。

可膨胀发泡微球的发泡原理是在一定温度下超过可膨胀发泡微球客体的 玻璃化转变温度Tg，可膨胀发泡微球的壳体变软内部气体变膨胀形成发泡但 是常规应用场合不会因为发泡完成就立即降温如PVC注塑鞋底，TPU，TPE 改性领域，如果不能立即降温可膨胀发泡微球的壳体仍然处于软化状态很容 易导致发泡微球的破裂塌陷以及不规则丧失其功能。

目前大量的可膨胀发泡微球使用在有化学溶剂的地方如溶剂性油墨，涂 料，粘合剂等领域，化学溶剂如丙酮会使可膨胀发泡微球的壳体溶解。

为解决以上两个缺陷，许多专利或文献报道了通过化学交联的办法来改 进这些缺陷。如：

日本特开昭62-286534号公报中报道了通过在可膨胀发泡微球制备过程 中加入0.1-1％的多官能度的交联剂实现改善可膨胀发泡微球的特性，而中国 专利公开号CN107532065和CN 107001911中报道通过在可膨胀发泡微球制 备过程加入三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMP),乙二醇二甲基丙烯酸酯 (EDMA)等交联剂来实现交联，结果显示交联使得可膨胀发泡微球耐溶剂 性得到大幅度提高。而中国专利公开号CN 102459492A中报道通过在可膨胀 发泡微球制备引入羧基，然后在可膨胀发泡微球与金属盐物理混合，该金属 盐可以与羧基发生化学反应从而使得可膨胀发泡微球壳体表面发生交联。

目前所有已知的方案都是在可膨胀发泡微球没有膨胀之前进行交联的， 这样只能少量加入交联剂(一般不超过3％)，加入交联剂太少导致耐高温性 能以及耐溶剂性能得不到明显提高，交联剂加入过多会造成可膨胀发泡微球 的膨胀倍率过低甚至不膨胀。

发明内容

针对现在技术中的上述缺陷，本发明一方面的目的是提供一种可高温后 交联的可膨胀发泡微球，该高温后交联的可膨胀发泡微球包括具有羟基或者 氨基和封闭型异氰酸酯固化剂的热塑性树脂壳体以及包封在所述壳体中的沸 点不高于所述热塑性树脂软化点的发泡剂。本发明的高温后交联的可膨胀发 泡微球在高温下塌陷以及不规则比例小和耐溶剂性能好。