[go: up one dir, main page]

CN112812369B - 一种聚合物包裹复合空心微球及其制备方法与应用 - Google Patents

一种聚合物包裹复合空心微球及其制备方法与应用 Download PDF

Info

Publication number
CN112812369B
CN112812369B CN202011636887.5A CN202011636887A CN112812369B CN 112812369 B CN112812369 B CN 112812369B CN 202011636887 A CN202011636887 A CN 202011636887A CN 112812369 B CN112812369 B CN 112812369B
Authority
CN
China
Prior art keywords
polymer
dispersion liquid
hollow microspheres
parts
microspheres
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202011636887.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112812369A (zh
Inventor
苏榆钧
叶南飚
黄险波
马鹏涛
李成
唐磊
陈平绪
王林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kingfa Science and Technology Co Ltd
Original Assignee
Kingfa Science and Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kingfa Science and Technology Co Ltd filed Critical Kingfa Science and Technology Co Ltd
Priority to CN202011636887.5A priority Critical patent/CN112812369B/zh
Publication of CN112812369A publication Critical patent/CN112812369A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112812369B publication Critical patent/CN112812369B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00—Use of pretreated ingredients
    • C08K9/10—Encapsulated ingredients
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/22—Expanded, porous or hollow particles
    • C08K7/24—Expanded, porous or hollow particles inorganic
    • C08K7/28—Glass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/02—Well-drilling compositions
    • C09K8/03—Specific additives for general use in well-drilling compositions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2208/00—Aspects relating to compositions of drilling or well treatment fluids
    • C09K2208/10—Nanoparticle-containing well treatment fluids

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Manufacturing Of Micro-Capsules (AREA)

Abstract

本发明提供了一种聚合物包裹复合空心微球及其制备方法与应用。所述聚合物包裹复合空心微球包括以下按重量份数计算的组分：无机空心微球、聚合物包裹层、助剂；所述无机空心微球为空心玻璃微球；所述聚合物包裹层是由聚合物分散液挥发溶剂干燥所得；所述聚合物分散液选自聚氨酯分散液、聚丙烯酸酯乳液、硅丙乳液、改性乙烯‑醋酸乙烯酯乳液的一种或几种混合物。本发明采用聚氨酯分散液、聚丙烯酸酯乳液、硅丙乳液、改性乙烯‑醋酸乙烯酯乳液的包裹脆性的无机空心微球，有效提高所得无机空心微球的抗破碎能力，能在塑料螺杆挤出共混改性过程中有效抑制无机空心微球的破损。

Description

一种聚合物包裹复合空心微球及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，更具体地，涉及一种聚合物包裹复合空心微球及其制备方法与应用。
背景技术
空心微球由于密度低、有效面积大、具有隔热、吸音和光遮盖性能，可以作为密度减轻剂、树脂添加剂等，广泛应用于造纸、石油开采、建筑涂料和生物医药等行业和领域。但是无机空心微球所用的无机材料较脆，可变形性差，因此在动态使用过程中，如作为填料添加至树脂或作为钻井液使用时，极易破碎，应用受到限制。为了减少无机空心微球破碎，现有技术采用聚合包覆无机空心微球。中国专利(CN103665747A)采用水溶性酚醛树脂于水形成均匀的浆液，将浆液与空心玻璃微珠混合，干燥酚醛树脂/玻璃复合空心微球，但由于酚醛树脂脆性较高，该方法制备得到的复合空心微球的抗树脂熔体剪切能力较弱，在添加至热塑性塑料中进行改性加工时，在螺杆共混挤出过程中容易发生破碎。
发明内容
本发明为克服上述现有技术中复合空心微球的抗树脂熔体剪切能力较弱的问题，提供一种聚合物包裹复合空心微球。
本发明的另一个目的在于提供所述聚合物包裹复合空心微球的制备方法。
本发明的另一个目的在于提供所述聚合物包裹复合空心微球的应用。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种聚合物包裹复合空心微球，包括以下按重量份数计算的组分：
无机空心微球 30～80份；
聚合物包裹层 10～60份；
助剂 0～10份；
所述无机空心微球为空心玻璃微球；所述聚合物包裹层是由聚合物分散液挥发溶剂干燥所得；所述聚合物分散液选自聚氨酯分散液、聚丙烯酸酯乳液、硅丙乳液、改性乙烯-醋酸乙烯酯乳液(VAE乳液)的一种或几种混合物。
本发明采用聚氨酯分散液、聚丙烯酸酯乳液、硅丙乳液、改性乙烯-醋酸乙烯酯乳液的包裹脆性的无机空心微球，有效提高所得无机空心微球的抗破碎能力，能在塑料螺杆挤出共混改性过程中有效抑制无机空心微球的破损。
优选地，本发明所述聚合物包裹复合空心微球包括以下按重量份数计算的组分：
无机空心微球 40～60份；
聚合物包裹层 38～55份；
助剂 0～5份。
优选地，本发明所述聚合物包裹复合空心微球包括以下按重量份数计算的组分：
无机空心微球 40～60份；
聚合物包裹层 38～55份；
助剂 2～5份；
所述聚合物分散液为聚丙烯酸酯乳液；所述助剂为多异氰酸酯和纳米二氧化硅固水溶胶。
所述多异氰酸酯与纳米二氧化硅固水溶胶的质量之比为1：3。
本发明所述无机空心微球的平均粒径为5～80μm，优选为40μm。
本发明所述助剂为固化剂、填料、消泡剂、分散剂、防沉剂中的一种或多种。
本发明所述聚合物包裹复合空心微球的制备方法，包括以下步骤：
S1.在聚合物分散液中，依次加入纯水、无机空心微球、助剂，使各组份分散并混合均匀，即得复合分散液。
S2.将上述步骤S1得到的复合分散液进行喷雾干燥，所述喷雾干燥的进风口温度为120～300℃，出风口温度为30～120℃；即得聚合物包裹复合空心微球。
优选地，所述喷雾干燥的进风口温度为140～200℃，出风口温度为40～60℃。
所述制备方法中聚合物分散液的固含量为10～60wt％。
本发明所制备得到的聚合物包裹复合空心微球的抗树脂熔体剪切能力高，在螺杆共混挤出过程不容易发生破碎，因此，本发明还保护所述聚合物包裹复合空心微球在制备树脂添加剂中的应用。同时也保护所述聚合物包裹复合空心微球在制备钻井液中的应用。
本发明还保护一种塑料制品，所述塑料制品包含上述聚合物包裹复合空心微球。
进一步地，所述塑料制品包括以下按重量份数计算的组分：热塑性塑料69～-89份、所述聚合物包裹复合空心微球10～30份、抗氧剂0.5～0.9份、加工助剂0.1～0.5份。
所述热塑性塑料为ABS树脂、PP树脂或PS树脂中的一种或几种。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明采用特定种类的聚合物分散液包裹脆性的无机空心微球，有效提高所得无机空心微球的抗破碎能力，能在塑料螺杆挤出共混改性过程中有效抑制无机空心微球的破损。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。实施例及对比例中的原料均可通过市售得到或可通过已知方法制备得到。另外，关于本说明书中“份”、“％”，除非特别说明，分别表示“重量份”、“质量％”。
以下实施例和对比例中所用的原料的厂家和牌号如下：
1、空心玻璃微球：密度为0.38g/cm3，平均粒径为40μm，抗压强度为5500psi，VS5500，3M公司；
2、聚合物分散液：
聚氨酯分散液：PU-608，固含量35％，广州冠志；
聚丙烯酸酯乳液：W-3230，固含量45％，巴德富公司；
硅丙乳液：RS-996AD，固含量48％，巴德富公司；
改性乙烯-醋酸乙烯酯(VAE)乳液：CW40-705，固含量55％，川维；
酚醛树脂：水溶性酚醛树脂PF005，固含量55％，山东北理华海；
3、助剂：
固化剂氮丙啶，RX-90，固含量>99％，东莞荣协化工；
固化剂多异氰酸酯，XP 2655，NCO含量21％，拜耳；
纳米二氧化硅固水溶胶，JN-25，固含量25％，青岛基亿达。
4、抗氧剂：
胺类抗氧剂445，NAUGARD 445，亚帝凡特；
受阻酚抗氧剂1010，IRGANOX 1010，巴斯夫；
磷酸酯类抗氧剂168，IRGANOX 168，巴斯夫；
5、加工助剂：
油酸酰胺：ARMOSLIP CP，PMC Biogenix；
有机硅酮润滑剂：MB50-002，陶氏；
硬脂酸锌润滑剂：ZINC STEARATE(BS-2818)，中山华明泰。
实施例及对比例
实施例及对比例的聚合物包裹复合空心微球中各组分的含量(按重量份计算)如表1所示。
其制备方法包括以下步骤：
S1.常温下，在固含量为10～60wt％的聚合物分散液中，一边搅拌一边依次加入纯水、空心玻璃微球、助剂(若有)，继续搅拌1min，通过持续的搅拌使空心微球在液体中分散均匀，即得到复合分散液。
S2.将上述复合分散液在保持搅拌的状态下，通过蠕动泵输送进入喷雾干燥器中(流速为100ml/min)，雾化形成的无机空心微球上包裹有聚合物分散液的小液滴，小液滴中的溶剂挥发干燥，在无机空心微球表面形成一层连续致密的聚合物包裹层，即得聚合物包裹复合空心微球，聚合物包裹复合空心微球通过旋风收集器收集得到。
表1
Figure BDA0002878731740000041
Figure BDA0002878731740000051
性能测试
将上述实施例和对比例制备得到的聚合物包裹复合空心微球以及未经包裹处理的无机空心微球(作为对照样)，按表2中的配方与热塑性树脂、抗氧剂、加工助剂置入混合机混合均匀，然后置入螺杆挤出机中混炼挤出，采用1mm*50mm模头挤出并冷却得到连续片材，分别制样，得到各个样品例，测试其密度，测试结果见表2。
测试方法或标准具体如下：
密度：热塑性树脂(添加无机空心微球前的基体)和所得样品例的密度由电子密度计(XS104,Mettler Toledo)测量，它根据阿基米德原理测量。
表2
Figure BDA0002878731740000052
Figure BDA0002878731740000061
Figure BDA0002878731740000071
从表2的测试效果可以知，对照样中，在热塑性塑料中加入无包裹的玻璃空心微球填充改性，得到的产品密度反而升高了，这是因为玻璃空心微球质地脆弱，在螺杆共混挤出的过程中会有相当一部分破碎成玻璃碎片(密度2.6g/cm3)。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种聚合物包裹复合空心微球，其特征在于，包括以下按重量份数计算的组分：
无机空心微球 40~60份；
聚合物包裹层 38~55份；
助剂 2~5份；
所述无机空心微球为空心玻璃微球；
所述聚合物包裹层是由聚合物分散液经喷雾干燥所得；所述聚合物分散液选自聚氨酯分散液、聚丙烯酸酯乳液、硅丙乳液、改性乙烯-醋酸乙烯酯乳液的一种或几种混合物；
所述助剂由多异氰酸酯和纳米二氧化硅固水溶胶按质量比1:3组成；
所述聚合物包裹复合空心微球由以下制备方法制得：
S1. 在聚合物分散液中，依次加入纯水、无机空心微球、助剂，使各组份分散并混合均匀，即得复合分散液；
S2. 将上述步骤S1得到的复合分散液进行喷雾干燥，所述喷雾干燥的进风口温度为120~300℃，出风口温度为30~120℃；即得聚合物包裹复合空心微球。
2.根据权利要求1所述聚合物包裹复合空心微球，其特征在于，所述聚合物分散液为聚丙烯酸酯乳液。
3.权利要求1或2所述聚合物包裹复合空心微球的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1. 在聚合物分散液中，依次加入纯水、无机空心微球、助剂，使各组份分散并混合均匀，即得复合分散液；
S2. 将上述步骤S1得到的复合分散液进行喷雾干燥，所述喷雾干燥的进风口温度为120~300℃，出风口温度为30~120℃；即得聚合物包裹复合空心微球。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述聚合物分散液的固含量为10~60wt%。
5.权利要求1或2所述聚合物包裹复合空心微球在制备树脂添加剂中的应用。
6.权利要求1或2所述聚合物包裹复合空心微球在制备钻井液中的应用。
7.一种塑料制品，其特征在于，包括以下按重量份数计算的组分：热塑性塑料69~-89份、权利要求1或2所述聚合物包裹复合空心微球 10~30份、抗氧剂 0.5~0.9份、加工助剂0.1~0.5份。
8.根据权利要求7所述塑料制品，其特征在于，所述热塑性塑料为ABS树脂、PP树脂或PS树脂中的一种或几种。
CN202011636887.5A 2020-12-31 2020-12-31 一种聚合物包裹复合空心微球及其制备方法与应用 Active CN112812369B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011636887.5A CN112812369B (zh) 2020-12-31 2020-12-31 一种聚合物包裹复合空心微球及其制备方法与应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011636887.5A CN112812369B (zh) 2020-12-31 2020-12-31 一种聚合物包裹复合空心微球及其制备方法与应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112812369A CN112812369A (zh) 2021-05-18
CN112812369B true CN112812369B (zh) 2023-03-17

Family

ID=75857231

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011636887.5A Active CN112812369B (zh) 2020-12-31 2020-12-31 一种聚合物包裹复合空心微球及其制备方法与应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112812369B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116041983A (zh) * 2022-12-06 2023-05-02 锐腾新材料制造(苏州)有限公司 一种聚氨酯导热灌封胶用粉体的表面处理方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06254380A (ja) * 1993-03-03 1994-09-13 Toagosei Chem Ind Co Ltd 複合マイクロバルーン
CN103665747B (zh) * 2012-08-30 2015-10-21 中国石油化工股份有限公司 一种复合空心微球及其制备方法和应用
CN104629088A (zh) * 2013-11-06 2015-05-20 金发科技股份有限公司 一种聚合物包覆珠光粉的微球及其制备方法与应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN112812369A (zh) 2021-05-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100733493B1 (ko) 난연성 중합체 조성물
JP2552246B2 (ja) ポリマーへのプラスチック添加剤のスプレー適用
US20010021740A1 (en) Low viscosity filler composition of boron nitride particles of spherical geometry and process
US3793287A (en) Mixtures of polytetrafluoroethylene and fillers and their manufacture
CN112457646A (zh) 一种高导热导电pc/abs复合材料及其制备方法
CN112812369B (zh) 一种聚合物包裹复合空心微球及其制备方法与应用
CN111732778A (zh) 一种高导热复合材料的制备方法
CN110684344A (zh) 一种无卤阻燃尼龙复合材料及其制备方法和应用
WO1993023459A1 (en) Self-lubricating polybenzimidazole-containing composition
CN1177364A (zh) 含微细固体粒子的组合物
CN105385070A (zh) 基于纳米碳酸钙的电线电缆皮的加工工艺
CN112745667B (zh) 一种复合增强尼龙材料及其制备方法
US5559178A (en) Process for manufacturing friable rubber bales
Yan et al. Preparation and characterization of fibrous sepiolite modified silane coupling agent/fluororubber nanocomposite
CN110540710A (zh) 一种耐热老化聚丙烯纳米复合材料及其制备方法
CN104419111A (zh) 一种高耐磨、高硬度聚甲醛组合物及其制备方法
CN111349271B (zh) 一种制备包覆微胶囊红磷的方法及应用
CN111040084A (zh) 一种用于低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料的增容剂及制备方法
CN1041322C (zh) 干灌浆剂及其制备方法
CN115260594B (zh) 改性含磷阻燃剂及其制备方法和应用
CN116655955A (zh) 一种阻燃剂微球及其制备方法和应用
CN112852096A (zh) 一种具有低密度特性的热塑性树脂组合物及其制备方法和应用
CN115895161A (zh) 一种空调底盘及其制备方法
CN109181156B (zh) 阻燃pvc色母粒及其制备方法
CN1468902A (zh) 一种有机-无机纳米碳酸钙活性混合物及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant