含甲基丙烯酸的高温发泡微球的合成及其发泡性能研究

通过悬浮聚合法合成出了含甲基丙烯酸的高温发泡微球。在传统单体丙烯腈和甲基丙烯酸甲酯的基础上,加入功能性单体甲基丙烯酸提高了微球的发泡性能。通过粒径分析、热机械分析以及热失重分析等一系列分析方法对微球发泡性能进行了对比分析,最终确定了影响微球发泡性能的主要因素。结果表明:当引发剂BPO用量为0.5份,发泡剂异辛烷和异戊烷用量均为20份,交联剂EGDMA用量为0.15份时,制备出的发泡微球的最大发泡温度Tm高达202.7℃,发泡后膨胀倍率高达110.8倍。同时,发泡微球仍拥有良好的储存稳定性。

丙烯腈-丙烯酸甲酯共聚低温热膨胀微胶囊的制备与性能

以丙烯腈(AN)、丙烯酸甲酯(MA)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)为单体,采用悬浮聚合的方式制备出具有核壳结构的低温发泡热膨胀微胶囊。通过激光粒度分析仪和光学显微镜分析产物的形态,考察纳米二氧化硅用量和水相pH对微胶囊粒径大小及分布的影响;通过精密恒温控制热台和金相分析软件测试产物发泡情况,考察了MA用量、反应温度、发泡剂用量、交联剂用量和存放时间对微胶囊发泡性能的影响。结果表明,以22%纳米二氧化硅(油相质量分数,下同),pH=4配制水相,可制备出平均粒径约20μm,分布较窄的微胶囊。MA加入量为7.5%,反应温度为62℃,异丁烷用量为21.4%,交联剂用量为0.12%时制备的微胶囊,初始发泡温度为99℃,稳泡温程为45℃,发泡前后微胶囊平均粒径之比可达约1 5∶。

高温物理发泡微胶囊的制备及其对发泡性能的影响研究

以丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸甲酯为主要的聚合单体,通过添加一定量的第三单体甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA),利用原位聚合法合成了发泡性能优良、应用更加广泛的物理发泡微胶囊;探讨了甲基丙烯酸缩水甘油酯加入量、单体配比及种类、交联剂种类对微胶囊发泡性能的影响;同时对微胶囊的耐溶剂性能做了测试。通过比较得出:当GMA添加量为油相质量的7.9%、丙烯腈与甲基丙烯酸甲酯质量比在8∶1时,可得到高温使用的发泡良好的微胶囊产品;对于三种不同的交联剂的使用发现,三官能度交联剂能制备得到发泡性能最优的发泡微球。同时由耐溶剂性能测试发现,制得的发泡微胶囊对二甲苯、异丙醇、丙酮及环己烷溶剂有很好的抗性。

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。

十四醇相变微胶囊的合成与表征

以丙烯腈、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸的共聚物为壁材,十四醇为芯材,通过悬浮聚合法合成相变储能微胶囊材料。研究了单体组成、均化速率、芯壁比对微胶囊形貌和性能的影响,并利用红外光谱、光学显微镜、扫描电子显微镜、激光粒度仪、差示扫描量热仪、热重分析仪分别对微胶囊进行了表征。通过实验优化,当芯壁比为1.5∶1(质量比),均化速率为1 500 r/min,反应温度为70℃时,制备的相变微胶囊球形圆整,粒径均匀,相变焓为113.53J/g,并具有良好的热稳定性。

悬浮聚合制备包含十二醇的相变微胶囊

以纳米二氧化硅为分散稳定剂,采用悬浮聚合的方法,成功制备了以丙烯腈、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯共聚物作为囊壁,以十二醇为相变芯材的相变微胶囊。通过红外光谱、扫描电子显微镜、激光粒度仪、差示扫描量热仪、热重分析仪分别对微胶囊进行了表征。研究结果表明:当丙烯腈质量分数超过单体比的90%,相变微胶囊形貌极为规整,具有良好的热稳定性。实验结果表明:芯材投料质量分数为55%时,所制备的相变微胶囊的潜热达到110.7 J/g,可以作为功能性材料用于储能功能纺织品、涂料、混凝土等。

一种新型耐溶剂发泡微胶囊的制备与性能

通过悬浮聚合法合成制备了1种耐有机溶剂性能极佳的发泡微胶囊,这种微胶囊能够在二甲苯、丁酮、邻苯二甲酸二辛酯、环己烷或者混合溶剂中使用。它的壁材由以丙烯腈为主要单体合成的共聚物组成,芯材由异丁烷和异戊烷混合组成,引发剂为过氧化苯甲酰,交联剂为二丙烯酸丁二醇酯。通过热机械分析、热失重分析及耐溶剂性能测试等一系列分析方法,对微胶囊发泡性能和耐溶剂性能进行了分析,同时还研究了影响微胶囊发泡性能和耐溶剂性能的主要因素。结果表明:当丙烯腈用量为75%,甲基丙烯酸甲酯用量为25%,引发剂用量为单体质量分数1.5%,交联剂用量为单体质量分数0.2%,发泡剂异丁烷和异戊烷用量均为单体质量分数20%,时,制备出的发泡微球的最大发泡温度θm达167.5℃,发泡后密度仅为10.3 kg/m3。同时,发泡微球表现出良好的耐溶剂性能。