[发明专利]一种导电型可膨胀微胶囊及其制备方法

说明书

本发明是关于一种导电型可膨胀微胶囊的制备方法，包括：油相的制备、水相的制备、悬浮聚合、制备微胶囊、一次后处理、反应体系制备、原位氧化聚合反应及二次后处理。本发明所制备的导电型可膨胀微胶囊使用热塑性聚合物作为外壳，内部包含低沸点类烷烃的新材料，具有轻量化、低污染的特点，使其在实际运输、携带、环保方面日益得到重视，并且加热后具有优良的膨胀性能，可以满足产品功能性、美观性的需求，使其在泡沫塑料、涂料、印刷、纺织等多领域得到了广泛的应用。

技术领域

本发明属于精细化工和功能材料领域，涉及一种导电型可膨胀微胶囊及其制备方法。

背景技术

热膨胀胶囊，是由高分子壁材包埋低沸点的烷烃芯材制备得到。该微球可在一定温度下发泡膨胀，体积增加50～100倍，并在温度回落后能够保持膨胀状态，该膨胀过程不同于传统的化学发泡剂，属于纯粹的物理变化过程，具有环保、低毒的特点。在微胶囊制备过程中，微胶囊的表面通常会附着分散剂，例如二氧化硅、碳酸钙、滑石粉，对其发泡性能具有一定影响。其次，发泡微胶囊的表面是绝缘体，在干燥环境下容易产生静电，对其实际应用造成阻碍，因此，对微胶囊的表面进行改性处理使其具有抗静电性就显得尤为重要。

公开号为CN107880644A的中国发明专利申请提到了一种环保生物质微球发泡油墨及其制备方法，通过先制备微球发泡剂，再与乙腈类单体、热塑性聚氨酯单体和胶质化生物质材料制成表面官能团化的热发泡性膨胀微球。这种微胶囊在生产和使用过程中对环境无污染，环保性能较好，但是对于静电防护性能需要进一步提高。

此外，目前商业化应用的热膨胀微胶囊表面通常附着二氧化硅、碳酸钙、滑石粉等分散剂或者没有分散剂附着于表面，由于微胶囊表面为绝缘体，导致其干燥后在实际应用过程中容易产生静电，对其发泡产品的应用造成一定的影响，例如静电吸附、静电短路等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种平均粒径介于30μm至50μm的导电型可膨胀微胶囊及其制备方法。

为了达成上述的目的，本发明提供了一种导电型可膨胀微胶囊的制备方法，包括以下步骤：

1)油相的制备：依次在单体中加入引发剂、交联剂和发泡剂，充分搅拌使其形成混合均匀的油相；

2)水相的制备：将碱溶液中加入表面活性剂，搅拌均匀；再向其中滴加分散剂，高速搅拌；之后向其中加入乳化剂并搅拌均匀，得到水相；

3)悬浮聚合：将步骤2)得到的水相和步骤1)得到的油相混合，搅拌，使油相充分分散于水相中，得到分散均匀的悬浮液；

4)制备微胶囊：将步骤3)得到的悬浮液水浴加热，搅拌反应，得到微胶囊粗产品；

5)一次后处理：将酸加入到步骤4)得到的微胶囊粗产品中，调节pH值，搅拌，使酸与该微胶囊粗产品的分散剂的化学沉淀物充分反应后，用蒸馏水反复清洗数次，抽滤，干燥，用筛网将团聚体和大的颗粒筛除后，得到所述可发泡的微胶囊；

6)反应体系制备：将步骤5)得到的微胶囊加入去离子水中，搅拌均匀，得到微胶囊悬浮液；之后将氧化剂溶液加入到微胶囊悬浮液中，搅拌均匀；

7)原位氧化聚合反应：将导电高分子单体加入到步骤6)得到的反应体系中，在室温下连续搅拌22～24h后终止反应；

8)二次后处理：用蒸馏水重复多次清洗并对步骤7)得到的产物进行抽滤，充分干燥，即得到所述导电型可膨胀微胶囊。

进一步地，其中在步骤1)中，所述搅拌的转速为200-500rpm；搅拌的时间为10-12min。

进一步地，其中在步骤1)中，所述单体选自丙烯腈、甲基丙烯腈、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、N，N-二甲基丙烯酰胺或偏二氯乙烯中的至少两种。

进一步地，其中在步骤1)中，所述单体为两单体体系或三单体体系。