一种耐溶性的物理发泡微胶囊及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐溶性的物理发泡微胶囊及其制备方法，该发泡微胶囊包括的各组分及重量份额为：三聚氰胺50份、甲醛20份、发泡微胶囊60份、乳化剂10份以及水60份；制备方法：首先将50份三聚氰胺、20份甲醛和30份水混合加热，加热的温度范围为100-120℃，等待三聚氰胺完全溶解，生成透明的密胺树脂预聚体溶液；再将10份乳化剂、60份发泡微胶囊和30份水搅拌混合，充分搅拌后加入密胺树脂预聚体溶液；再加入醋酸调节到弱酸性，然后水浴加热，加热的温度范围为100-120℃，既得到密胺树脂包裹的耐溶性的物理发泡微胶囊，本发明专利技术用密胺树脂预聚体溶液对普通的物理发泡微胶囊进行密胺树脂包裹，可以提高了物理发泡微胶囊在有机溶剂中的稳定性，进而提高了耐溶性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种发泡剂，具体涉及一种耐溶性的物理发泡微胶囊及其制备方法。 
技术介绍
目前，鞋、箱包、纸业、建材、服装等轻工行业以及汽车、机械、电子、电力设备等制造业，在行业中大量地使用各种泡沫塑料产品，包括聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、ABS、聚氨酯及种橡胶等合成材料。泡沫塑料生产过程中需要使用发泡剂，其在物质内部气化产生气泡使之成为多孔物质。发泡剂可分为化学发泡材料、物理发材料和表面活性剂三大类，其中以化学发泡材料为主。化学发泡材料是经加热分解后能释放出二氧化碳和氮气等气体，并在塑料、橡胶、树脂、食品中组成中形成分散而较均匀细孔的化合物。化学发泡剂分为有机发泡材料和无机发泡材料。有机发泡材料主要有以下几类：偶氮化合物、磺酰肼类化合物及其亚硝基化合物，应用最广泛的是偶氮二甲酰胺（又称AC发泡剂）。 偶氮二甲酰胺，为淡黄色或桔黄色结晶粉末。分解放出的气体主要是氮气（65％），一氧化碳（32％）和少量二氧化碳（3％）。分解固体残渣主要是联二脲、氰脲酸、尿唑。分解时略有氨味、不易燃、有自熄性。室温贮存稳定。本品可视为无毒。偶氮二甲酰胺。在纯净态时其分解温度约为230oC。由于发现了许多活泼的促进剂，使AC发泡剂的分解温度在实际应用条件下降低至140oC。促进剂有脲、硼砂、乙醇胺、氧化锌、碳酸铅、邻苯二甲酸盐、亚磷酸铅、硬脂酸盐和乙二醇。 发泡剂AC是发气量最大，性能最优越、用途广泛的发泡剂。它运用于聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、ABS及种橡胶等合成材料。广泛用于拖鞋、鞋底、鞋垫、塑料壁纸、天花板、地板革、人造革、绝热、隔音材料等发泡。发泡剂具有性能稳定、不易燃、不污染、无毒无味、对模具不腐蚀对制品不染色，分解温度可调节，不影响固化和成型速度等特点。常压发泡、加压发泡均可，都能连发泡均匀，细孔结构理想。我国发泡剂生产以AC发泡剂为主，消费结构为：PVC占40％、PE占35％、PP占12％、橡胶占5％、其他占8％； 我国是全球最大的AC(偶氮二甲酰胺)发泡剂生产与供应国，目前年产能力达15万吨，约占全球总产能的近50％，实际年产量超过11万吨。每年出口约2．4万吨，主要销往东南亚、日本、韩国、俄罗斯等地。国内产品技术水平和质量与国外相比差距很大。这使得我国AC发泡剂行业一直处于全球市场竞争的低端位置。 今年来，国外出现了一种新型的发泡剂——物理发泡微胶囊。这是一种热膨胀性微胶囊， 它外有热塑性壳层，内含低沸点有机溶剂，根据不同的用途，直径为5~100μm不等。在技术上外壳称为壁材或囊膜，内含的有机溶剂称为芯材。受热时，芯材汽化产生足够的压力，同时壁材受热软化，在内压力作用下，壁材膨胀，体积增大发泡。当壁材热塑性和芯材气化所产生的压力适当时，微胶囊表现出良好的膨胀性能。一般来说，膨胀后其直径增大到原来的数倍，体积增大到原来的数10倍乃至100倍。膨胀后的微胶囊具有相对的形态稳定性，冷却后不回缩。 目前国内使用的AC发泡剂发气量最大，只能够用于要求不高的塑胶制品发泡领域，在要求比较高的高性能的鞋底发泡和纸品的发泡上不能应用。物理发泡微胶囊具有更加优异的性能，而且得到了更加广泛的应用。 但是，在树脂、橡胶和涂料领域中使用发泡微胶囊做添加剂时，对微胶囊的耐溶性能提出了要求。树脂、橡胶和涂料中大量使用有机溶剂，而现有的物理发泡微球的耐溶性能比较差。目前国内合成出来的物理发泡微胶囊在常温下，用二甲苯或丁酮溶剂中浸泡18小时后，再过滤烘干，均不能发泡。瑞典和日本生产的物理发泡微胶囊耐溶性能稍好，用甲苯做溶剂浸泡2到3个月后还能够发泡；但是用强溶剂二甲基甲酰胺浸泡4小时后，均不能发泡。因此，现有的物理发泡微球由于耐溶性能不佳，限制了其推广使用。 
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种成本低且耐溶性高的物理发泡微胶囊及其制备方法。 本专利技术的技术方案是这样实现的： 一种技术方案： 一种耐溶性的物理发泡微胶囊，包括的各组分及重量份额为：三聚氰胺50份、甲醛20份、发泡微胶囊60份、乳化剂10份以及水60份。 所述发泡微胶囊包括的各组分及重量份额为:芯材发泡剂200份、壁材单体1000份、分散稳定剂200份、水溶性聚合物分散剂10份、聚合引发剂10份、偶联剂10份以及水30份。 所述芯材发泡剂选用正丁烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷、新戊烷、氟氯烃或四烷基硅烷中的任意一种或它们的任意组合。 所述壁材单体选用甲基丙烯腈、丙烯腈或甲基丙烯酸单体的任意一种或它们的任意组合。 所述分散稳定剂选用氢氧化镁、碳酸镁、碳酸钙、碳酸钡或二氧化硅的任意一种或它们的任意组合。 所述水溶性聚合物分散剂由水溶性高分子聚合物和聚己二酸二乙醇胺脂组成。 所述聚合引发剂选用偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈或偶氮二异丁酸二甲酯的任意一种或 它们的任意组合。 另一种技术方案： 一种制备上述所述耐溶性的物理发泡微胶囊的方法，其包括以下步骤： 1）首先将50份三聚氰胺、20份甲醛和30份水混合加热，加热的温度范围为100-120℃，等待三聚氰胺完全溶解，生成透明的密胺树脂预聚体溶液； 2）再将10份乳化剂、60份发泡微胶囊和30份水搅拌混合，充分搅拌后加入1）中生成的密胺树脂预聚体溶液； 3）再加入醋酸调节到弱酸性，然后水浴加热，加热的温度范围为100-120℃，既得到密胺树脂包裹的耐溶性的物理发泡微胶囊。 所述发泡微胶囊的制备方法为：首先将芯材发泡剂200份、壁材单体1000份、分散稳定剂200份、水溶性聚合物分散剂10份、聚合引发剂10份、偶联剂10份以及水30份按照比例通过搅拌机混匀后；然后冷却至常温，再通过高剪切高分散的乳化机均化；均化后再加入反应釜中，向反应釜中加入氮气20-50ml，加热至100-120℃，反应24小时后，再降温至30℃；从反应釜出料后，先过滤，再经喷雾干燥机干燥，即制成发泡微胶囊。 本专利技术采用原位聚合法的原理，用密胺树脂预聚体溶液对普通的物理发泡微胶囊进行密胺树脂包裹，来制备出一种耐溶性的物理发泡微胶囊，提高了物理发泡微胶囊在有机溶剂中的稳定性，进而提高了耐溶性能；且本专利技术在发泡微胶囊的制备中加入固体粉末分散剂和水溶性聚合物分散剂，使油相的混合物在温和搅拌条件下不会凝聚而形成大的液滴；并且在聚合反应进行到一定转化率(例如20%～30%)，粒子之间有粘结趋向时，防止粒子之间的粘结聚并，而使悬浮聚合分散体系保持稳定，进而提高发泡微胶囊的发泡性能。 附图说明图1是本专利技术耐溶性物理发泡微胶囊粒径大小及分布的测试结果图。 具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步说明。 本专利技术的一种耐溶性的物理发泡微胶囊，其包括的各组分及重量份额为：三聚氰胺50份、甲醛20份、发泡微胶囊60份、乳化剂10份以及水60份。 发泡微胶囊包括的各组分及重量份额为:芯材发泡剂200份、壁材单体1000份、分散稳定剂200份、水溶性聚合物分散剂10份、聚合引发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐溶性的物理发泡微胶囊，其特征在于：包括的各组分及重量份额为：三聚氰胺50份、甲醛20份、发泡微胶囊60份、乳化剂10份以及水60份。

【技术特征摘要】
1.一种耐溶性的物理发泡微胶囊，其特征在于：包括的各组分及重量份额为：三聚氰胺50份、甲醛20份、发泡微胶囊60份、乳化剂10份以及水60份。
2.根据权利要求1所述的耐溶性的物理发泡微胶囊件，其特征在于：所述发泡微胶囊包括的各组分及重量份额为:芯材发泡剂200份、壁材单体1000份、分散稳定剂200份、水溶性聚合物分散剂10份、聚合引发剂10份、偶联剂10份以及水30份。
3.根据权利要求2所述的耐溶性的物理发泡微胶囊，其特征在于：所述芯材发泡剂选用正丁烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷、新戊烷、氟氯烃或四烷基硅烷中的任意一种或它们的任意组合。
4.根据权利要求2所述的耐溶性的物理发泡微胶囊，其特征在于：所述壁材单体选用甲基丙烯腈、丙烯腈或甲基丙烯酸单体的任意一种或它们的任意组合。
5.根据权利要求2所述的耐溶性的物理发泡微胶囊，其特征在于：所述分散稳定剂选用氢氧化镁、碳酸镁、碳酸钙、碳酸钡或二氧化硅的任意一种或它们的任意组合。
6.根据权利要求2所述的耐溶性的物理发泡微胶囊，其特征在于：所述水溶性聚合物分散剂由水溶性高分子聚合物和聚己二酸二乙醇胺脂组成。
7.根据权利要求2所述的耐溶性的物理发泡微胶囊，其特征在于：所述聚合...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄少明，
申请(专利权)人：佛山市顺德区宝斯特颜料有限公司，广州市汇美丰高分子有限公司，
类型：发明
国别省市：