[发明专利]一种耐溶性的物理发泡微胶囊及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种发泡剂，具体涉及一种耐溶性的物理发泡微胶囊及其制备方法。 

背景技术

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。 

发明内容

本发明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。 

本发明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。