一種用于涂料的中空顏料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種用于涂料的中空顏料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]空心微球是一類內(nèi)核為空氣或其他氣體的特殊結(jié)構(gòu)核殼粒子，與實(shí)心粒子相比，空心微球因具有較高的比表面積、較低的密度、“包裹”效應(yīng)、功能化裝載效應(yīng)等特點(diǎn)而使其在生物醫(yī)藥、微反應(yīng)器、催化劑、光電材料等領(lǐng)域具有非常廣泛的應(yīng)用。球壁上含微孔的空心聚合物微球，可作為一種微納米級(jí)反應(yīng)器，用于金屬Ag、Au或磁性等納米粒子的裝載和運(yùn)輸，一定程度上實(shí)現(xiàn)了有機(jī)/無機(jī)材料的復(fù)合。這種聚合物微球成為一種應(yīng)用前景非常廣泛的新型復(fù)合材料，對(duì)其的研究引起了研究者們的濃厚興趣?？招奈⑶虬雌洳馁|(zhì)的不同可分為無機(jī)空心微球和聚合物空心微球兩大類，兩類微球具有不同的特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域。聚合物微球與無機(jī)微球相比，具有密度更低、成本低，前景更廣泛，更易實(shí)現(xiàn)功能化等特點(diǎn)，也是近年來研究者研究更多，應(yīng)用更廣的一種微納米材料。
[0003]CN201410785640公開了一種低聚物預(yù)涂覆制備低密度無滲透性多孔或中空微球的方法，該法利用低聚物在有機(jī)良溶劑中具有較高粘稠度和流動(dòng)性較差的特點(diǎn)，將低聚物溶解于易揮發(fā)有機(jī)溶劑中，配成適宜粘度的聚合物溶液，然后加入多孔或中空微球邊攪拌邊使有機(jī)溶劑揮發(fā)，得到表面預(yù)涂覆聚合物的多孔或中空微球，經(jīng)再分散和熟化后，得到表面無滲透性的多孔或中空微球。可以對(duì)表面孔徑較大的多孔或中空微球進(jìn)行有效的封閉并大幅度提高封閉效率，所得中空微球具有良好的熱絕緣、光散色、聲絕緣、彈性和抗壓強(qiáng)度等性能，可廣泛應(yīng)用于石油鉆井、酸霧抑制、涂料等領(lǐng)域。
[0004]CN201410763300發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種聚乳酸基二元共聚物中空微球的制備方法。本發(fā)明中的二元共聚物為不同旋光性的丙交酯和三亞甲基碳酸酯(TMC)、乙交酯(GA)、聚己內(nèi)酯(PCL)和聚乙二醇(PEG)等生物可降解材料共聚形成的二元共聚物。將左旋聚乳酸基二元共聚物和右旋聚乳酸基二元共聚物按照一定比例進(jìn)行溶液共混，再澆鑄揮發(fā)成膜；將制備好的薄膜放入蛋白酶K溶液中，在37°C恒溫烘箱中進(jìn)行降解，于不同時(shí)間取樣，制備得具有中空結(jié)構(gòu)的聚乳酸基聚合物微球。本發(fā)明制備得到的共聚物微球直徑為2微米，且其粒徑分布均勻，可廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)用載藥和膝蓋軟骨修復(fù)等領(lǐng)域，具有廣闊的應(yīng)用前景。
[0005]CN201410721198公開了一種有機(jī)無機(jī)雜化中空微球的制備方法及其產(chǎn)物和應(yīng)用。所述的雜化中空微球通過界面乳液聚合法制備，與傳統(tǒng)的界面乳液聚合法不同，此方法不需要額外添加乳化劑和助乳化劑，在膠體粒子的輔助作用下，涉及硅烷偶聯(lián)劑的水解和聚合兩個(gè)階段。本發(fā)明所制備的中空微球具備親水和親油的兩親特性，能均勻地分散在水相和油相中，也能在不同的聚合物基體材料中具有較好的分散性和相容性。與傳統(tǒng)的中空微球制備方法相比，本發(fā)明具備工藝簡單，重復(fù)性好，產(chǎn)量大，后處理方便和環(huán)境污染小的特點(diǎn)。
[0006]CN201410630892提供了一種中空微球微結(jié)構(gòu)調(diào)控方法，本發(fā)明所述實(shí)驗(yàn)通過調(diào)節(jié)正烷醇和烷烴的比例和不同的反應(yīng)條件，并將乳化劑、熱引發(fā)劑與其混合均勻，溶解形成油溶性液體，在經(jīng)過一定條件下反應(yīng)形成目的產(chǎn)物，再經(jīng)過有機(jī)溶劑洗去囊芯物質(zhì)得到具有不同微觀結(jié)構(gòu)的中空微球，改變囊壁微觀形貌具有很好的控制性，并可選擇性將預(yù)保護(hù)的功能囊芯被保存在微球中，再用有機(jī)溶劑洗去囊芯物質(zhì)得到具有不同微觀結(jié)構(gòu)的中空微球，得到粒徑范圍在0.0l微米?1000微米的中空微粒，該工藝簡單、膠囊化產(chǎn)率高，在拓寬乳液聚合功能化、微膠囊功能化領(lǐng)域具有很好的前景和應(yīng)用價(jià)值。
[0007]本發(fā)明先制備種子乳液，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(yīng)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(jìn)行堿溶脹，就可以得到中空聚合物微球。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]一種用于涂料的中空顏料的制備方法，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I重量份過硫酸銨引發(fā)劑進(jìn)行混合并攪拌均勻，然后加熱至溫度為70°C，并保溫2小時(shí)，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(fā)劑進(jìn)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(shí)滴加進(jìn)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(shí)加完，滴加時(shí)間控制在2~3小時(shí)，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(shí)滴加進(jìn)去，殼層混合單體為甲基丙烯酸甲酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、甲基丙烯酸按重量份1:
0.02:0.02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(shí)加完，滴加時(shí)間控制在2~3小時(shí)，得到核殼乳液；
升溫至85°C，用20%的NaOH水溶液調(diào)pH至9，并保溫I小時(shí)，得到用于涂料的中空顏料。
【具體實(shí)施方式】
[0009]實(shí)施例1
將200克水、120克苯乙烯、0.5克碳酸氫鈉、1.5克十二烷基苯磺酸鈉乳化劑和I克過硫酸銨引發(fā)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(shí)，得到種子乳液。
[0010]將100克水、10克種子乳液、1.5克十二烷基苯磺酸鈉乳化劑和0.5克過硫酸銨引發(fā)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102克核層混合單體和120克重量百分濃度為1%過硫酸銨水溶液同時(shí)滴加進(jìn)去，核層混合單體為丙烯酸丁酯34克、甲基丙烯酸甲酯34克、甲基丙烯酸34克混合而成，控制滴加速度使其同時(shí)加完，滴加時(shí)間為3小時(shí)，得到核層乳液。
[0011]保持溫度和攪拌條件不變，將104克殼層混合單體和120克重量百分濃度為1%過硫酸銨水溶液同時(shí)滴加進(jìn)去，殼層混合單體為甲基丙烯酸甲酯100克、二甲基丙烯酸乙二醇酯2克、甲基丙烯酸2克混合而成，控制滴加速度使其同時(shí)加完，滴加時(shí)間為3小時(shí)，得到核殼乳液；
升溫至85°C，用20%的NaOH水溶液調(diào)pH至9，并保溫I小時(shí)，得到用于涂料的中空顏料548克。
[0012]實(shí)施例2
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(fā)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(shí)，得到種