[发明专利]一种已膨胀型复合微球及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种已膨胀型复合微球，其特征在于，所述已膨胀型复合微球包括已膨胀型微球和包覆在其表面的无机纳米颗粒；

所述已膨胀型微球通过将热膨胀性微球进行热膨胀后得到。

2.根据权利要求1所述的已膨胀复合微球，其特征在于，所述无机纳米颗粒包括二氧化硅、氧化铝、云母、碳酸钙、磷酸钙、氢氧化镁、磷酸镁、硫酸钡、二氧化钛或氧化锌中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述二氧化硅包括疏水性气相二氧化硅和/或亲水性气相二氧化硅，进一步优选为疏水性气相二氧化硅；

优选地，所述无机纳米颗粒的粒径为10～200nm；

优选地，所述无机纳米颗粒的比表面积为30～600m²/g；

优选地，所述已膨胀型复合微球中无机纳米颗粒的质量百分含量为5～30％，进一步优选为10～20％。

3.根据权利要求1或2所述的已膨胀型复合微球，其特征在于，所述热膨胀性微球为核壳结构，所述核壳结构的壳层包括热塑性树脂，所述核壳结构的核心包括发泡剂；

优选地，所述热塑性树脂的制备单体包括腈类单体；

优选地，所述腈类单体包括丙烯腈、甲基丙烯腈、富马腈、巴豆腈、α-氯代丙烯腈或α-乙氧基丙烯腈中的任意一种或至少两种的组合，进一步优选为丙烯腈和/或甲基丙烯腈；

优选地，所述热塑性树脂的制备单体还包括丙烯酸酯类单体、含羧基的单体、苯乙烯类单体、乙酸乙烯酯、丙烯酰胺类单体、马来酰亚胺类单体或卤化乙烯类单体中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述丙烯酸酯类单体包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸异冰片酯或甲基丙烯酸乙酯中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述含羧基的单体包括丙烯酸、甲基丙烯酸乙基丙烯酸，巴豆酸、肉桂酸、马来酸、衣康酸、富马酸或柠康酸中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述苯乙烯类单体包括苯乙烯和/或α-甲基苯乙烯；

优选地，所述丙烯酰胺类单体包括丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺或N,N-二甲基丙烯酰胺中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述马来酰亚胺类单体包括N-苯基马来酰亚胺、N-(2-氯苯基)马来酰亚胺、N-环己基马来酰亚胺或N-月桂基马来酰亚胺中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述卤化乙烯类单体包括1,1-二氯乙烯、氯乙烯、溴乙烯、氟乙烯或偏氟乙烯中的任意一种或至少两种的组合。

4.根据权利要求3所述的已膨胀型复合微球，其特征在于，所述发泡剂包括碳原子数为1～10的烷烃和/或卤代烷烃；

优选地，所述发泡剂包括异戊烷、正戊烷、正己烷、环己烷、石油醚、正庚烷或异辛烷中的任意一种或至少两种的组合。

5.根据权利要求3所述的已膨胀型复合微球，其特征在于，所述热膨胀性微球通过如下方法制备得到，所述方法包括如下步骤：

(1)将发泡剂、热塑性树脂的制备单体和引发剂混合，得到油相混合物；

(2)将步骤(1)得到的油相混合物加入到水相介质中进行反应，得到所述热膨胀性微球。

6.根据权利要求5所述的的已膨胀型复合微球，其特征在于，步骤(1)所述引发剂包括过氧化十二酰。

7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述反应的温度为50～80℃；

优选地，步骤(2)所述反应的时间为5～30h。

8.一种如权利要求1～7任一项所述已膨胀型复合微球的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：将热膨胀性微球和无机纳米颗粒混合，加热处理，得到所述已膨胀型复合微球。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述混合的温度低于60℃；

优选地，所述加热处理的温度为90～150℃；

优选地，所述加热处理的时间为0.5～20min。

10.一种如权利要求1～7任一项所述已膨胀型复合微球作为轻质填料的应用。