一種中空塑性顏料的制備方法技術

本發明專利技術公開了一種中空塑性顏料的制備方法，其特征在于，首先制備種子乳液，以種子乳液為模板制備核層，在核層的表面包覆一層殼層，得到核殼乳液；升溫至85℃，用20%的NaOH水溶液調pH至9，并保溫1小時，中空塑性顏料。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及。
技術介紹
聚合物中空微球是一種具有特殊形態結構的功能材料，其空心部分可以是氣體，也可以封裝一些小分子物質，產生基于微觀的“包裹”效應。由于聚合物殼層與空氣之間具有較高的折光指數差，因此，一定尺寸的聚合物中空微球對光線有著特殊的遮擋和散射作用，并具有良好的絕熱性和變形能力，已被應用于涂料、皮革等行業。制備中空微球的主要方法有自組裝法、模板法、乳液法和懸浮聚合方法。相比較而言，懸浮聚合法工藝簡單、成本低、便于工業化生產且可以制備較大粒徑的中空微球，最有實用價值，但需要合理搭配交聯劑、致孔劑組成并嚴格控制合成工藝條件。目前，國內在此方面的研究報道還比較少。為此，本文進行了詳細的實驗研究，對影響微球結構形貌特征的主要因素進行了討論，并以制成的聚合物中空微球為功能性填料，替代相同比例的鈦白粉，考核了其在涂料中的特殊作 CN201210138993涉及聚苯乙烯中空微球的制備方法和應用，聚苯乙烯溶解在苯乙烯單體中配置油相，通過控制聚苯乙烯濃度來控制油相粘度，在W1/0/W2三重乳液中實現了苯乙烯單體的引發聚合、聚苯乙烯的析出固化等反應，從而形成具有中空結構的聚苯乙烯中空微球，以及該聚苯乙烯中空微球在鉆井液和固井液中的應用。CN201210048257公開了一種表面無滲透性低密度聚合物微球的制備方法，采用氣態懸浮法，在含氣狀態下對聚合物多孔(或中空)微球的表面微孔進行封閉，使微球表面與核內的孔洞(或腔體)之間完全沒有滲透性，因而可在保持低密度的前提下，使微球具有可長時間在溶液中漂浮的特性。采用本專利技術的方法，對不同孔體積率的聚合物多孔微(或中空)球進行封閉，可對微球的密度根據需要進行有效調節。此外，用本專利技術方法封閉的聚合物微球還具有良好的熱絕緣、光散色、聲絕緣、彈性和抗壓強度等性能，使其在石油鉆井添加劑、酸霧抑制、超聲對比試劑、電極材料、涂料、粘結劑、造紙、通訊等領域具有廣泛的應用前景。CN201280012465提供了中空微球體，其包含:基于所述中空微球體所源自的進料組合物的總重量計至少45重量％的回收玻璃，其中所述中空微球體具有小于1.25g/cm3的密度，在20%體積減少時大于20MPa的強度并且具有基本上單一胞狀結構。本專利技術還提供了中空微球體，其包含:回收玻璃和玻璃進料的共混物，其中所述中空微球體具有小于1.25g/cm3的密度并且是由基本上不含添加的有效發泡劑的進料組合物制成的。本專利技術提供了制備中空微球體的方法。CN201210040851公開了一種具有單孔中空結構的有機硅微球及其制備方法。該方法包括如下步驟:(I)將有機硅烷和含有氨基的有機硅烷進行混合得到有機硅烷混合物；所述有機硅烷為式RlxSi (0R2)y所示化合物中至少一種，所述含有氨基的有機硅烷為式R’ IxSi (0R2)y所示化合物中至少一種；(2)將所述有機硅烷混合物加入至溶劑中進行水解縮合反應即得產品；所述溶劑為水或水與有機溶劑的混合物。本專利技術提供的制備表面含氨基、具有單孔結構的中空有機硅微球的方法和由該方法所制得的有機硅烷微球，不使用催化劑，不涉及任何外加模板，工藝簡單，條件溫和，反應周期短，得到的有機硅微球具有中空結構，且中空微球的外殼上具有貫穿的單孔，不需要對顆粒進行表面改性即具有可反應的活性基團氨基。CN201110150863涉及一種以苯乙烯，丙烯酸脂類為單體合成中空聚合物，并通過溶膠-凝膠法包覆各類無機礦物質的制備方法。其制備方法如下:首先通過乳液聚合合成聚合物核，然后在聚合物核上通過種子聚合形成聚合物中間體，最后在中間體上通過種子聚合形成聚合物殼層，之后通過堿處理形成中空微球；在中空微球基礎上通過溶膠-凝膠法包裹無機酸礦物鹽或有機硅氧烷等無機礦物質。本專利技術不需要通過有機溶劑溶解、強酸強堿蝕刻或者高溫煅燒去除中空微球模板，制備過程安全，操作簡便，并可通過改變核、殼原料來獲得不同化學組成的中空微球，通過不同無機礦物質的改性可以提高中空微球在不同場合中的應用。CN201010280611公開了一種水性印花涂料用遮蓋性中空微球乳液的制備方法，該方法是以陰離子和非離子相結合的復合表面活性劑體系為乳化劑，采用丙烯酸系單體或不飽和單體進行多階段種子乳液聚合方法，以過硫酸鹽為引發劑，在65-100°C條件下進行自由基多步控制共聚反應和堿處理，制備了乳膠粒內層為帶親水性官能團的聚合物，中間層為輕度交聯的復式結構，最外層為較高玻璃化溫度的多層核殼中空微球乳液。本專利技術方法制備的遮蓋性中空微球乳液用于水性印花涂料的配制，具有良好的遮蓋性，可以全部或部分取代無機顏料，印花涂層具有光澤度高，手感及色鮮艷度好，色牢度和水洗牢度佳，與印花乳液膠粘劑的相容性好、易分散等優點。本專利技術先制備種子乳液，以種子為模板制備核，在核的外面包一層殼，核中含羧基，能與堿反應生成水而使核溶脹，核的玻璃化溫度比殼低，所以，在核殼的玻璃化溫度之間進行堿溶脹，就可以得到中空聚合物微球。
技術實現思路
，其特征在于，首先制備種子乳液，種子乳液的制備方法是:將200重量份水、100~120重量份苯乙烯、0.2-0.5重量份碳酸氫鈉、0.5-1.5重量份十二烷基苯磺酸鈉乳化劑和I重量份過硫酸銨引發劑進行混合并攪拌均勻，然后加熱至溫度為70°C，并保溫2小時，得到種子乳液； 以種子乳液為模板制備核層，核層的制備方法是:將100重量份水、5~10重量份種子乳液、0.5-1.5重量份十二烷基苯磺酸鈉乳化劑和0.5重量份過硫酸銨引發劑進行混合并攪拌均勻，然后加熱至溫度為80°C，并在不斷攪拌的情況下將100~120重量份核層混合單體和100~120重量份過硫酸銨水溶液同時滴加進去，核層混合單體為丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸按重量份1:1:1混合而成，過硫酸銨水溶液的重量百分濃度為1%，控制滴加速度使其同時加完，滴加時間控制在2~3小時，得到核層乳液； 在核層的表面包覆一層殼層，殼層的制備方法是:核層乳液制備完成之后，保持溫度和攪拌條件不變，將100~120重量份殼層混合單體和100~120重量份過硫酸銨水溶液同時滴加進去，殼層混合單體為甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、二乙烯基苯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、甲基丙烯酸按重量份1:1:0.02:0.02:0.04混合而成，過硫酸銨水溶液的重量百分濃度為1%，控制滴加速度使其同時加完，滴加時間控制在2~3小時，得到核殼乳液； 升溫至85°C，用20%的NaOH水溶液調pH至9，并保溫I小時，得到中空塑性顏料。【具體實施方式】實施例1 將200克水、100克苯乙烯、0.2克碳酸氫鈉、0.5克十二烷基苯磺酸鈉乳化劑和I克過硫酸銨引發劑加入到500毫升燒瓶中，開啟攪拌混合并攪拌均勻，然后加熱至溫度為70°C，并保溫2小時，得到種子乳液。將100克水、5克種子乳液、0.5克十二烷基苯磺酸鈉乳化劑和0.5克過硫酸銨引發劑加入到1000毫升燒瓶中，開啟攪拌混合并攪拌均勻，然后加熱至溫度為80°C，將120克核層混合單體和100克重量百分濃度為1%過硫酸銨水溶液同時滴加進去，核層混合單體為丙烯酸丁酯40克、甲基丙烯酸甲酯40克、甲基丙烯酸40克混合而成，控制滴加速度使其同時加完，滴加時間為2小時，得到核層乳液。保持溫度和本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種中空塑性顏料的制備方法，其特征在于，首先制備種子乳液，種子乳液的制備方法是：將200重量份水、100~120重量份苯乙烯、0.2~0.5重量份碳酸氫鈉、0.5~1.5重量份十二烷基苯磺酸鈉乳化劑和1重量份過硫酸銨引發劑進行混合并攪拌均勻，然后加熱至溫度為70℃，并保溫2小時，得到種子乳液；?????以種子乳液為模板制備核層，核層的制備方法是：將100重量份水、5~10重量份種子乳液、0.5~1.5重量份十二烷基苯磺酸鈉乳化劑和0.5重量份過硫酸銨引發劑進行混合并攪拌均勻，然后加熱至溫度為80℃，并在不斷攪拌的情況下將100~120重量份核層混合單體和100~120重量份過硫酸銨水溶液同時滴加進去，核層混合單體為丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸按重量份1：1：1混合而成，過硫酸銨水溶液的重量百分濃度為1%，控制滴加速度使其同時加完，滴加時間控制在2~3小時，得到核層乳液；?????在核層的表面包覆一層殼層，殼層的制備方法是：核層乳液制備完成之后，保持溫度和攪拌條件不變，將100~120重量份殼層混合單體和100~120重量份過硫酸銨水溶液同時滴加進去，殼層混合單體為甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、二乙烯基苯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、甲基丙烯酸按重量份1：1：0.02：0.02：0.04混合而成，過硫酸銨水溶液的重量百分濃度為1%，控制滴加速度使其同時加完，滴加時間控制在2~3小時，得到核殼乳液；升溫至85℃，用20%的NaOH水溶液調pH至9，并保溫1小時，得到中空塑性顏料。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：王彥華，鐘曉陽，章圣苗，陳建定，夏浙安，
申請(專利權)人：華東理工大學，
類型：發明
國別省市：上海;31