[发明专利]可发泡PMI前驱体珠粒及基于水相悬浮法和超临界CO2的制备方法

权利要求书

1.一种可发泡PMI前驱体珠粒，其特征在于包括油相和水相的混合物，其中油相占水相的质量比为10％～35％；所述油相中各组分的重量比：40～65％的主单体M₁、30～60％的主单体M₂、0～10％的交联剂和0.01～0.5％的引发剂；所述水相中各组分重量比占去离子水的比例如下：10～40％的水溶性无机盐、0.05～3％的分散剂、0.02～1％的表面活性剂；所述主单体M₁为甲基丙烯酸或者丙烯酸；所述主单体M₂为甲基丙烯腈或者丙烯腈；所述可发泡PMI前驱体珠粒直径为0.8～12mm，在160～240℃的温度下进行模内发泡。

2.根据权利要求1所述可发泡PMI前驱体珠粒，其特征在于：所述交联剂为(甲基)丙烯酰胺、丙烯酸镁、甲基丙烯酸镁、丙烯酸锌、甲基丙烯酸锌或双马来酰亚胺。

3.根据权利要求1所述可发泡PMI前驱体珠粒，其特征在于：所述引发剂为偶氮二异丁腈AIBN、偶氮二异庚腈AIVN、过氧化二苯甲酰BPO、过氧化十二酰LPO、过氧化甲乙酮MEKP、过氧化叔戊酸叔丁酯TBPV、过氧化二碳酸二异丙酯IPP或过氧化二碳酸二环己酯DCPD。

4.根据权利要求1所述可发泡PMI前驱体珠粒，其特征在于：所述水溶性无机盐为氯化钠、硫酸钠、硝酸钠、氯化钾、硫酸钾或硝酸钾。

5.根据权利要求1所述可发泡PMI前驱体珠粒，其特征在于：所述分散剂为聚乙烯醇、丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、聚(甲基)丙烯酸、明胶、甲基纤维素、羧甲基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、乙基纤维素、羟乙基纤维素、聚乙二醇、甲基纤维素或羧甲基纤维素。

6.根据权利要求1所述可发泡PMI前驱体珠粒，其特征在于：所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、硬脂酸、脂肪酸甘油酯或脂肪酸山梨坦。

7.一种基于水相悬浮法和超临界CO₂制备权利要求1～6任一项所述可发泡PMI前驱体珠粒的方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：将主单体M₁、主单体M₂、交联剂和引发剂，按照重量比：40～70％的主单体M₁、30～60％的主单体M₂、0～10％的交联剂和0.01～0.5％的引发剂混合均匀，配制成油相；

步骤2：将去离子水、水溶性无机盐、分散剂、表面活性剂，按照10～40％的水溶性无机盐、0.05～3％的分散剂、0.02～1％的表面活性剂和余量为去离子水混合均匀，配制成水相；

步骤3：将水相倒入反应釜中搅拌，控制反应釜温度在25～45℃，向反应釜内加入油相，继续搅拌5～60min提高反应温度至45～75℃，保持反应3～20h，随后升高反应温度至75～95℃进行熟化处理1h后自然冷却至室温，得聚合物珠粒；

所述油相占水相的质量比为10％～35％；

步骤4：将反应后的聚合物珠粒通过金属筛网过滤，舍弃结块材料，清洗，烘干从而得到PMI前驱体珠粒；所述PMI前驱体珠粒直径为0.5～10mm；

步骤5：将PMI前驱体珠粒置于超临界CO₂高压釜内，向釜内加入SC-CO₂的共发泡剂，并保持高压釜内压力8～30MPa，温度35～135℃，饱和时间3～30h；

所述SC-CO₂的共发泡剂的含量能够浸没整个模具；

随后对高压釜进行卸压发泡，卸压速度小于1MPa/min，卸压完成后取出釜内珠粒，从而得到发泡PMI前驱体珠粒；所述可发泡PMI前驱体珠粒直径为0.8～12mm。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述搅拌速度100～500rpm。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述筛网为500μm。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述SC-CO₂的共发泡剂包括戊烷、乙醇、水、异辛烷、甲醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇或异丁醇。