发明名称 一种热膨胀型发泡微球及其制备方法
摘要 本发明公开了一种热膨胀型发泡微球及其制备方法,所述热膨胀型发泡微球由外到内依次由外层壳、内层壳和囊芯组成;所述外层壳为明胶改性低交联度氨基树脂;所述内层壳为支化结构聚氨酯/烯属可聚单体;所述囊芯为低沸点脂肪族烷烃;所述囊芯、内层壳和外层壳之间的质量比为100:125-330:1-15。所述热膨胀型发泡微球制备包括内层壳预聚物的制备、外层壳预聚物的制备、外层壳的制备及内层壳的制备各单元过程。本发明的热膨胀型发泡微球粒径均匀,与基材的附着强度好,可以降低发泡温度,减少能耗,避免温度对耐热性差基材的影响。
申请公布号 CN104014287B 申请公布日期 2015.09.16
申请号 CN201410261388.0 申请日期 2014.06.12
申请人 合肥工业大学 发明人 吕建平;刘姣姣;周凯军;李嵩
分类号 B01J13/14(2006.01)I 主分类号 B01J13/14(2006.01)I
代理机构 安徽省合肥新安专利代理有限责任公司 34101 代理人 乔恒婷
主权项 一种热膨胀型发泡微球的制备方法,包括内层壳预聚物的制备、外层壳预聚物的制备、外层壳的制备及内层壳的制备各单元过程,其特征在于:所述内层壳预聚物的制备是首先将聚合物多元醇在95‑110℃真空脱水1‑2h,然后降温至50℃,加入多异氰酸酯,升温至70℃保温反应2h,随后加入催化剂,于70℃保温反应40min;反应液降温至60℃,加入含羟基的丙烯酸酯类单体、支化剂、烯属可聚单体和发泡剂,于60℃反应2h,反应结束后降至室温,得到双键封端支化结构聚氨酯混合物溶液;其中聚合物多元醇、多异氰酸酯、支化剂与含羟基的丙烯酸酯类单体的摩尔比为(0.8‑1.1):(2.8‑3.2):(0.3‑0.5):(1.5‑1.8),催化剂的质量为聚合物多元醇、多异氰酸酯、支化剂与含羟基的丙烯酸酯类单体的总质量的0.01‑0.4%,发泡剂的质量为聚合物多元醇、多异氰酸酯、支化剂、含羟基的丙烯酸酯类单体与烯属可聚单体的总质量的30‑80%,聚合物多元醇、多异氰酸酯、支化剂与含羟基的丙烯酸酯类单体的总质量与烯属可聚单体的质量比为0.25‑1:1;内层壳预聚物的制备过程中,所述聚合物多元醇选自聚四氢呋喃醚类多元醇、聚己内酯二元醇、聚碳酸酯二元醇、聚氧化丙烯二元醇中的一种或几种,所述聚合物多元醇的数均分子量为600‑4000;所述多异氰酸酯选自1,6‑六亚甲基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、异弗尔酮二异氰酸酯、环己烷二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或几种;所述催化剂为有机叔胺类催化剂或有机锡类催化剂,所述有机叔胺类催化剂选自三亚乙基二胺、三乙胺、四甲基丁二胺或三乙醇胺,所述有机锡类催化剂选自二丁基二月桂酸锡、辛酸亚锡或二烯酸二丁基锡;所述含羟基的丙烯酸酯类单体为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯或甲基丙烯酸羟丙酯;所述支化剂为三羟甲基丙烷、季戊四醇或丙三醇;所述发泡剂为C<sub>5</sub>‑C<sub>12</sub>直链或支链饱和烃类化合物;所述烯属可聚单体选自腈类单体、丙烯酸类单体、丙烯酸酯类单体、丙烯酰胺类单体中的一种或几种;所述外层壳预聚物的制备是将氨基树脂类物质、甲醛类物质和水混合均匀,水的质量是氨基树脂类物质质量的7‑14倍,用碱液调pH值7‑10,升温至60‑90℃反应至反应液澄清后加入明胶和明胶质量6‑12倍的水,保温反应20‑40min,反应结束后降至室温,得到明胶改性氨基树脂预聚物;氨基树脂类物质的质量为发泡剂质量的1‑10%,甲醛类物质的质量为氨基树脂类物质质量的10‑40%,明胶的质量占氨基树脂类物质质量的3‑16%;所述外层壳的制备是将引发剂、双键封端支化结构聚氨酯混合物溶液和分散剂加入水中进行均质乳化,随后加入明胶改性氨基树脂预聚物,得到发泡剂乳化液;向所述发泡剂乳化液中加酸式调节剂调pH值4‑6,于20‑25℃反应2‑4h,得到明胶改性低交联度氨基树脂外层壳的分散液;引发剂的质量为双键封端支化结构聚氨酯混合物溶液质量的0.1‑3%,双键封端支化结构聚氨酯混合物的质量、明胶改性氨基树脂预聚物的质量与发泡剂的质量之比为(125‑330):(1‑15):100;所述内层壳的制备是将所述明胶改性低交联度氨基树脂外层壳的分散液升温至50‑80℃反应5‑24h,支化结构聚氨酯/烯属可聚单体内层壳形成,即得到热膨胀型发泡微球;所述热膨胀型发泡微球由外到内依次由外层壳、内层壳和囊芯组成;所述外层壳为明胶改性低交联度氨基树脂;所述内层壳为支化结构聚氨酯/烯属可聚单体;所述囊芯为低沸点脂肪族烷烃;所述囊芯、内层壳和外层壳之间的质量比为100:125‑330:1‑15;所述热膨胀型发泡微球的粒径为3‑20μm。
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