基于热膨胀微球的隔热聚酯织物性能

采用热膨胀微球和聚丙烯酸酯黏合剂对聚酯织物进行涂层改性,并采用聚氨酯薄膜提高热膨胀微球在聚酯织物表面的黏附性能。对涂层聚酯织物的表面形貌、厚度、隔热性能等进行分析。研究结果表明:热膨胀微球在110℃焙烘1.0 min后具有良好的膨胀发泡性能,无破损现象;经聚氨酯涂层整理后,隔热聚酯织物具有较好的耐摩擦性能。此外,聚酯织物的热传导性能显著降低,导热系数从涂层前的0.13120 W/m·K降低至0.06098 W/m·K。当涂层聚酯织物放置在50℃和100℃加热台上5 min时,其表面温度比未涂层的聚酯织物,分别降低了约9.7℃和23.1℃,表明热膨胀微球涂层聚酯织物具有良好的隔热性能。

基于热膨胀微球发泡的废纸纤维/淀粉复合发泡材料性能的研究

本研究以玉米淀粉(CS)和数字印刷废纸纤维(DPWPF)为基材,热膨胀微球(EHM204)为发泡剂,采用加热烘焙方式制备DPWPF/CS复合发泡材料,研究了DPWPF含量对DPWPF/CS复合发泡材料各项性能的影响。结果表明,在DPWPF/CS复合发泡材料的制备中,EHM204可作为发泡剂,适量DPWPF的加入,能够改善淀粉基发泡材料的力学性能,当DPWPF含量为15%(相对于CS质量)时,制备的发泡材料的综合性能最佳,密度为0.66 g/cm^(3),发泡率为70%,硬度为70.00 HC,弹性比能为14.25×10^(4)J/m^(3),缓冲系数为4.21,回弹率达95.1%。

高膨胀倍率低温热膨胀微球的制备

采用悬浮聚合法,以低沸点异戊烷为发泡剂,丙烯腈(AN)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸丁酯(BMA)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为共聚单体,氢氧化镁为分散剂,制备了低起始发泡温度的低温热膨胀微球。通过动态光散射激光粒度仪、光学显微镜、扫描电子显微镜、热机械分析等表征方法对热膨胀微球的形貌及热膨胀性能进行对比分析,最终确定了影响微球发泡性能的主要因素为发泡剂用量、交联剂种类及聚合物组成。结果表明,当m(AN)∶m(MMA)∶m(BMA)∶m(HEMA)=2∶5∶1∶2、引发剂过氧化过氧化苯甲酰(BPO)质量分数为0.5%、交联剂邻苯二甲酸二丙烯酯(DAP)质量分数为0.3%、异戊烷质量分数为30%、聚合转速为400 r/min时,可制备出发泡温度为62.3~144.1℃,膨胀直径倍率为3.75的高膨胀倍率低温热膨胀微球。

聚氨酯/丙烯酸酯热膨胀微球的制备与性能研究

以聚四氢呋喃二元醇（PTMG-300）为软段，甲苯二异氰酸酯（TDI）为硬段，丙烯酸羟乙酯为封端剂，制得端基为双键的线性聚氨酯齐聚物。将质量分数为9％的端双键聚氨酯与丙烯酸酯单体共混后加入发泡剂正己烷、引发剂（AIBN），在Mg（OH）2／聚乙烯吡咯烷酮（PVP-K30）复合分散剂作用下乳化分散20 min，经自由基聚合制得粒径10-30μm，起始发泡温度90℃，稳泡温程57℃，发泡倍率6倍的热膨胀微球。研究了复合分散剂、二异氰酸酯结构、二元醇结构和聚氨酯用量对热膨胀微球粒径分布和发泡性能的影响。

发泡剂存在下甲基丙烯酸甲酯悬浮聚合制备热膨胀微球

通过戊烷发泡剂存在下的甲基丙烯酸甲酯(MMA)悬浮聚合方法制备热膨胀聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微球,利用在线激光粒度分析仪和光学显微镜观察聚合过程中PMMA微球粒径和形貌的变化,并对微球的热膨胀性能进行分析。结果表明,存在戊烷发泡剂时,聚合温度对微球粒径及形貌变化的影响显著,当聚合温度(70℃)远高于戊烷沸点时,微球粒径变化存在悬浮聚合成粒的典型特征阶段(转变、准稳态、增长和恒定阶段),但最终微粒形貌较差,核-壳结构不完善,导致微球热膨胀性能不佳。当聚合温度(50℃)接近戊烷沸点时,聚合过程微球粒径增长阶段不明显,粒子表面光滑且核-壳结构完善,微球的热膨胀性能良好,稳泡温程为60℃(起始发泡温度为95℃,收缩温度为155℃),体积膨胀率达56倍。

热膨胀微球发泡剂对TPU泡沫结构与性能影响

以热膨胀微球(TEM)为发泡剂,采用两步法珠粒发泡工艺制备了热塑性聚氨酯(TPU)泡沫材料,系统分析和讨论了TEM含量对TPU发泡材料微观结构和性能的影响。采用双螺杆挤出机在170℃下挤出,再在温度为180℃的平板硫化机中预热7 min,保压5 min,可制得发泡效果较优的泡沫制品,泡孔分布均匀,呈闭孔结构。TPU泡沫密度随TEM含量增加先减小后增大,发泡倍率先增加后减小,并在TEM含量为5%时达到最小值和最大值,分别为0.515 g/cm3和2.03。压缩强度和邵氏硬度随TEM含量增加先降低后增加,并在TEM含量为5%时均达到最小值,分别4.75 MPa和55。因此,可通过控制TEM含量制备结构、性能可调控的TPU泡沫。

耐热型高温热膨胀微球的制备及其发泡行为研究

高温热膨胀微球在发泡倍率和高温稳泡性能方面往往难以兼顾,针对这一问题,以低沸点烷烃为发泡剂,丙烯腈为主单体,甲基丙烯酸甲酯、N,N-二甲基丙烯酰胺和甲基丙烯酸为共聚单体,含双乙烯基的高分子化合物为交联剂,氢氧化镁为分散剂,采用悬浮聚合法,制备了发泡温度高于180℃,发泡倍率4~5倍,高温稳泡时间接近30min的耐热型高温热膨胀微球。通过粒度分析仪、光学显微镜、扫描电子显微镜等表征手段研究了热膨胀微球的粒径、形貌、发泡倍率以及发泡后微球的高温稳泡性能。着重探讨了交联剂类型及用量对热膨胀微球发泡性能的影响,发现高分子型交联剂制备的微球具有最佳的发泡倍率和高温稳泡性能。

热膨胀微球增强剪切增稠胶/聚氨酯泡沫复合材料的力学性能

使用热膨胀微球和水为发泡剂制备剪切增稠胶增强聚氨酯泡沫。采用正交实验法选取了制备剪切增稠胶/聚氨酯泡沫复合材料的最佳工艺。研究了热膨胀微球含量对剪切增稠胶/聚氨酯泡沫的密度、压缩强度、静态吸能量等力学性能的影响。研究结果表明,130℃下剪切增稠胶质量分数为15%,异氰酸酯指数为0.9,热膨胀微球质量分数为3%时制备的泡沫性能最佳。另外,热膨胀微球的加入会使体系的黏度发生变化,影响发泡效果。添加热膨胀微球不仅使泡沫的密度减小,而且使泡沫的压缩强度和静态吸能量增大。利用热膨胀微球可制备出轻质的吸能材料。

聚苯乙烯热膨胀微球的制备

以苯乙烯为聚合单体,异辛烷为发泡剂,硫酸钠为引发剂,采用乳液聚合法制备得到聚苯乙烯热膨胀微球并通过热失重(TG)方法对产品进行表征,研究了其热膨胀行为及其对发泡剂气体扩散的抑制作用。研究表明:该种聚苯乙烯热膨胀微球中发泡剂异辛烷的含量约为4.92%,聚苯乙烯热膨胀微球的壳层结构对发泡剂气体扩散具有一定的抑制作用。

悬浮聚合法合成热膨胀微球

以丙烯腈(AN)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)为单体,异辛烷(IO)为发泡剂,纳米二氧化硅为分散剂,采用悬浮聚合的方法制备出了热膨胀型微球。利用红外光谱(IR)、热分析(TGA)等手段对热膨胀微球进行了表征,并对微胶囊的形貌、粒径、发泡倍率等特征进行了研究。研究结果表明,通过悬浮聚合的方法可以得到粒径在1-100 μm的热膨胀微球,其发泡倍率高且粒径分布均匀。

基于微波加热的热膨胀微球/石蜡/石墨自修复功能材料的制备及其在砂浆中的应用

以热膨胀微球、石蜡和石墨为原料制备了一种快速修复混凝土裂缝的新型微波加热自修复功能材料(MHSFM)。研究了热膨胀微球掺量对MHSFM体积膨胀率的影响,测试了在微波作用下MHSFM和掺加MHSFM砂浆的升温速率,评价了MHSFM掺量对砂浆力学性能、抗渗性能和自修复性能的影响。结果表明,MHSFM的体积膨胀率随着热膨胀微球掺量增加而增大。在微波作用下,砂浆的升温速率随MHSFM掺量的增加而明显加快。MHSFM对砂浆的力学性能和抗渗性能有一定的影响,但会显著增强砂浆的自修复性能,掺加12%(质量分数)MHSFM的砂浆在微波作用下可快速愈合0.53 mm的裂缝。

低温发泡热膨胀微球的合成及应用

通过悬浮聚合的方法制备低温发泡的热膨胀微球(LTEMS),并应用于印花发泡胶浆中,实验表明该膨胀微球具有一定的工业应用价值。

交联剂对热膨胀微球发泡性能的影响

考察了交联剂对热膨胀微球发泡性能的影响。并通过激光粒度仪、热机械分析、光学显微镜和扫描电子显微镜表征。结果表明,交联剂二甲基丙烯酸己二醇酯(HDDMA)具有较好的交联效果,其合成的发泡微球发泡性能优异。起始发泡温度97℃,终止发泡温度134℃,稳泡温程37℃,发泡倍率70.4。

乙烯基酯树脂/热膨胀微球复合体系的固化过程研究

乙烯基酯树脂基复合材料的固化是成型过程关键步骤之一,涉及到模具结构、模压工艺的确认等。本文采用差示扫描量热法(DSC)在不同的升温速率分别研究了纯树脂以及加入热膨胀微球以后的固化行为。利用Kissinger方程和Crane方程对DSC测试数据进行分析,计算得到复合体系固化反应的表观活化能Ea、指前因子A、固化反应级数n等固化动力学参数。此外,利用外延法确认了固化温度,为固化工艺提供了依据。

一种低温热膨胀微球的制备

以偏氯乙烯、丙烯腈、丙烯酸丁酯为单体,异戊烷为发泡剂,65℃下悬浮聚合制备低温热膨胀微球。用激光粒度分析仪、热机械分析仪、光学显微镜和扫描电子显微镜对膨胀微球进行表征,结果表明(质量分数)丙烯酸丁酯、30%(质量分数)异戊烷合成的热膨胀微球具有优异的发泡性能,其起始发泡温度为98℃,终止发泡温度为136℃,稳泡温程为38℃,发泡倍率为75.7%。

热膨胀微球的原料选择和应用

热膨胀微球是一种微小的球形颗粒,由可聚单体构成热塑性外壳,内部包有低沸点的烃类,具有广泛的用途。本文总结了热膨胀微球的单体、发泡剂、引发剂、和分散稳定剂的原料选择,介绍了热膨胀微球的应用领域,对热膨胀微球的发展和应用进行了展望。

悬浮聚合法制备热膨胀聚(偏氯乙烯-丙烯腈-苯乙烯)微球及其性能

使用苯乙烯（St）、丙烯腈（AN）、偏二氯乙烯（VDC）为单体,异丁烷为起泡剂,通过悬浮聚合法制备热膨胀微球（TEMs）,研究了低毒性的非腈基单体特别是苯乙烯的用量对微球膨胀性能的影响。结果表明,当AN质量分数为30%~40%、St为30%~35%、VDC为30%~40%时,所制备的TEMs具有较好的膨胀性能。微球的平均粒径约为15μm,最大膨胀倍数约为20。微观形态证明微球具有核/壳结构,热失重分析（TGA）表明起泡剂在微球中的质量分数约为17%~19%。微球的初始膨胀温度（Toe）、最大膨胀温度（Tme）和萎缩温度（Tos）随着VDC在单体中所占比例的增加而降低。

常压法合成低温热膨胀微球

通过在丙烯腈、丙烯酸甲酯聚合体系中添加乙酸乙烯酯为第三单体,以正己烷为发泡剂,在常压下采用悬浮聚合制备了低温热膨胀微球(TEMS).激光粒度仪、微分热重(DTG)和热机械分析(TMA)结果表明,合成的热膨胀微球具有良好低温发泡性能;丙烯腈添加份数增到7时微球发泡Dmax可达1661μm,但份数增至8时微球粒径过大、聚合物外壳分相加剧反而对微球发泡不利;丙烯酸甲酯添加份数低至1时会使聚合物外壳分相加剧并导致微球受热膨胀即破;乙酸乙烯酯的添加可以明显提高微球发泡Dmax.扫描电镜(SEM)结果表明,当交联剂用量为单体质量的0.46%时,正己烷量的变化不影响微球形貌,当交联剂用量降至0.26%或0时,微球形貌随着正己烷量的增加由凹瘪状向球形过渡,球形的微球具有更快的发泡速度及更高的发泡Dmax.

含DMAA热膨胀性微球的制备与性能

通过悬浮聚合法制备了高温发泡热膨胀性核壳结构微球,重点考察了单体N,N-二甲基丙烯酰胺用量、反应温度、发泡剂用量、交联剂种类和用量对热膨胀性微球合成和发泡性能的影响。利用粒度分析仪、光学显微镜、精密恒温控制热台发泡技术和金相分析软件等对产物进行了表征。结果表明:在N,N-二甲基丙烯酰胺用量(质量分数,下同)11.1%,交联剂三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯用量0.22%,异辛烷用量27.8%,可制备出集中发泡温度高达195℃,微球发泡前后的平均直径之比可达5.2,稳泡温程宽达34℃的微球;所得到的微球粒径分布范围较窄,球形圆整;热膨胀性微球具有较好的耐溶剂性能和密封性能。

热膨胀聚合物微球的制备、性能及应用

从热膨胀聚合物微球的基本组成、合成工艺、性能等方面进行概述,并详细阐述了热膨胀聚合物微球在诸如轻量化、表面修饰、隔热隔声、粘接解粘等方面的应用,并对其未来发展进行了展望。