[发明专利]一种密胺树脂中空微球的制备方法

说明书

本发明公开了一种密胺树脂中空微球的制备方法，涉及材料领域，本发明将密胺树脂预聚体调整至一定浓度，利用喷雾干燥设备，可在水溶液迅速挥发及发泡剂产生气体的共同作用下，在密胺树脂微球内部形成空腔。利用该方法制备密胺树脂中空微球，方法简单易行、反应时间短、易工业化、成本低，制备出的中空微球表面光洁，中空度好。

技术领域

本发明涉及材料领域，具体来说，是一种密胺树脂中空微球的制备方法。

背景技术

中空微球型材料由于其特殊的中空结构而具有独特的物理和化学性质，近几年正越来越多地引起人们的关注，成为材料领域的研究热点。截止目前，无机材料、聚合物材料、金属氧化物材料和半导体材料(氧化镓、氮化镓)等均已被国内外科研工作者尝试制备成中空微球型材料，这些材料呈现出与相应实心材料不同的特殊功能。这些具有特殊特性的中空微球型材料有望应用于微反应器、药物输送、控制释放、光催化、酶包覆、光子晶体等方面。此外，由于中空微球型材料密度低、有效面积大、具有隔热、吸音和光遮盖性能，因此可以作为密度减轻剂、树脂添加剂和空间填充剂等，广泛应用于造纸、石油开采、建筑涂料和生物医药等行业和领域。

李运涛等以密胺树脂微囊材，对聚磷酸铵进行包覆，得到聚磷酸铵密胺树脂微胶囊(李运涛等.聚磷酸铵密胺树脂微胶囊的性能表征[J].中国造纸.2013(07).)。其技术方案的主要内容分两部分(1)以三聚氰胺和甲醛为原料制备了密胺预聚体；(2)以密胺预聚体为原料，包覆聚磷酸铵，通过调整温度及PH值，使预聚体固化，形成聚磷酸铵密胺树脂微胶囊。以上实验全部在烧瓶中实现。该方法在溶液中实现液滴的分散和反应，缺点是产率低、所用时间长，产品还需要过滤、干燥，有废液产生。

发明内容

为解决现有技术存在的上述技术问题，本发明人提供一种密胺树脂中空微球制备方法。所述密胺树脂也可以叫三聚氰胺-甲醛树脂，是仿瓷餐具的主要成分，具有无毒无味，耐磕碰、耐腐蚀、耐高温、耐低温等优点。本发明利用密胺树脂预聚体为原料通过喷雾干燥设备喷雾，制备出中空微球。可在密胺树脂预聚体中加入发泡剂，喷雾过程中发泡剂发泡，密胺预聚体受热固化，中空微球制备过程一步完成。和现有技术相比，本发明中喷雾干燥则是集成型、造粒、反应为一体的过程，与在溶液中反应的操作方式和机理明显不同。本发明的方法简单易行、反应时间短、易工业化、成本低，制备出的中空微球表面光洁，中空度好。本申请利用喷雾的方法制备密胺树脂中空微球。用该方法制备密胺树脂中空微球的优点就是粒径均匀，速度快，比在溶液中制备的产品质量高。密胺树脂微球相比酚醛树脂微球韧性更好，同等条件下密度低。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

一种密胺树脂中空微球的制备方法，包括如下步骤：

(1)在搅拌条件下，将聚乙烯醇溶解于去离子水中，制得浓度为1.8-13.0mg/mL的聚乙烯醇水溶液；

(2)、在搅拌条件下，向聚乙烯醇水溶液中加入弱酸，调节溶液pH为2.0-6.0，所述弱酸为冰乙酸；

(3)、在搅拌条件下，将三聚氰胺与甲醛溶液混合均匀，三聚氰胺与甲醛的物质的量之比为1:1.0-1:6.0，在60℃以下反应30min，得预聚物羟甲基三聚氰胺；

(4)、在搅拌条件下，将聚乙烯醇冰乙酸水溶液与预聚物羟甲基三聚氰胺混合均匀，保温于60℃，待混合体系出现白色浑浊后，开始计时，并继续反应6min，后放入0℃冰浴中，快速降温，终止反应，得密胺树脂预聚体；

(5)调整上述制得的密胺树脂预聚体的固含量为10-20％wt，再加入发泡剂和/或表面活性剂，充分混合形成均匀的浆液，将该浆液经高温喷雾干燥，制得所述密胺树脂中空微球。

进一步限定，步骤(5)中具体包括如下步骤：