[发明专利]一种热膨胀性微球的制备方法

说明书

本发明公开了一种热膨胀性微球的制备方法，包括：水相配制、油相配制和原位聚合。原位聚合反应结束后，采用离心过滤分离出热膨胀性微球，再将湿微球配制成一定固含量的浆料，最后采用真空带式干燥进行烘干，在真空下进行机械粉碎。本技术方案实现了低温下将物料干燥，特别是对低温发泡微球有效干燥，可以实现真空下连续进出料和粉碎，干燥后热膨胀性微球的水分小于2％，且在高真空低温下，能够有效地移走微球表面的残留单体。本发明的干燥方式能耗低，生产成本低，适宜工业化生产，并且能够将微球表面单体残余降低至20ppm。

技术领域

本发明涉及一种热膨胀性微球的制备方法，尤其涉及一种低温发泡的热膨胀性微球制备过程中的干燥方法，以获得可低温发泡的干品热膨胀性微球。

背景技术

热膨胀性微球是指具有热塑性的外壳和低沸点发泡剂为核芯材料的微球，在受热条件下，热塑性外壳软化，核芯低沸点发泡剂发生汽化而使得微球膨胀，当热塑性外壳耐压与核芯汽化膨胀内压一致后，微球膨胀结束而形成发泡微球。

各种热膨胀性微球制备方法在US6509348、US3945956、EP486080、CN102775545A、CN102633936A等专利中有报道。关于热膨胀性微球干燥方法在US4397799和CN102633936A中有报道，但是提及的方法都需要较高的干燥温度，对热膨胀性微球，特别是可低温发泡的微球干燥不利。

此外，按照上述专利中常规的制备方法制备出的微球表面单体残留大于1000ppm，残留单体中如丙烯腈属于有毒物质，而残留的单体主要集中在微球表面，因此使用过程存在危害。上述专利报道中，有的可以通过原位聚合反应过程中添加反应原料经过进一步反应来降低单体残留至30ppm，但通过化学反应降低单体的方法，增加了过程操作，极大延长了生产周期，不利于工业化生产。

因此，本发明在制备低温发泡的热膨胀性微球的基础上提供了一种低温干燥方法，即采用真空带式干燥。本发明的优点是干燥温度不大于80℃，可以实现真空下连续进出料和粉碎，干燥后热膨胀性微球的水分小于2％。本发明的干燥方式能耗低，生产成本低，适宜工业化生产。

发明内容

本发明的目的是在制备热膨胀性微球的基础上提供一种真空带式低温干燥方法，可以实现低温发泡的热膨胀性微球连续化生产，并降低能耗，降低生产成本，并确保干燥后的热膨胀性微球水分含量小于2.0％。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

A、油相配制：以双键类有机物的总重量为100wt％为计算基准，向双键类有机物中加入交联剂0.1wt‰～1.0wt％，加入引发剂为0.1wt‰～5.0wt％，加入低沸点的发泡剂为5～35wt％，在搅拌下使其混合均匀；

B、水相配制：以双键类有机物的总重量为100wt％为计算基准，计量100～500wt％的去离子水，使用酸调节pH，向其中加入聚合助剂0.01wt‰～1wt％，加入分散稳定剂为10～80wt％，加入分散稳定助剂为0.1wt‰～2.0wt％，加入氯化钠为30～95wt％；

C、将上述A中的油相加入至上述B中的水相中，在高速乳化机的作用下，并通过控制乳化速率和乳化时间，使得油相形成稳定的小油滴分散在水相中；

D、向反应釜中加入上述C中的乳化液，在加入乳化液之前，用氮气对反应釜进行空气置换；反应开始前，采用氮气注入初始压力，控制反应温度和搅拌速率，原位聚合反应一段时间后，停止反应；

E、反应结束后，采用离心过滤获得湿的微球，然后向湿微球中加入去离子水，将其配制成一定浓度的浆料，通过泵输送浆料，并将物料均匀地平铺在输送带上进行真空带式低温干燥，真空带式低温干燥过程中，通过高频振动器使输送带进行高频振动以分散及翻滚微球，并通过干燥温度、进料量、物料在干燥器停留时间等参数来控制产品的终水分含量小于2％。