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专利号: 2021110138821
申请人: 江南大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-03-02
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种具有力学性能可控的可反应中空微球的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:S1、配制水相:所述水相为含有助稳定剂的水溶液;

S2、配制油相:所述油相为含有光固化材料、稳定粒子及油溶性溶剂的液相,所述光固化材料包括光固化树脂、光固化活性稀释剂和光引发剂,所述稳定粒子为功能性二氧化硅粒子;所述油相的黏度为20‑1000 cp,油相的张力为15 mN/m‑45 mN/m;

S3、所述水相与所述油相混合,通过高速分散乳化,形成油包水O/W液滴;

S4、所述O/W液滴通过光固化装置进行预固化和/或固化,油相中用于光固化的可反应物质界面固化形成所述中空微球;

所述中空微球的中空结构的平均直径为中空微球平均粒径的70% 93%;

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所述中空微球的力学性能包含减缩模量和硬度,其中,所述中空微球的减缩模量为10 MPa‑173 MPa,所述中空微球的硬度为10 MPa‑300MPa。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述助稳定剂包括烷基酚聚氧乙烯醚类、脂肪醇聚氧乙烯醚类、脂肪胺聚氧乙烯醚类、以甘油为基本原料的非离子助剂及高分子型助剂中的任意一种或两种以上的组合。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述光固化树脂包括丙烯酸酯、丙烯酸的衍生物、甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯的衍生物中的任意一种或两种以上的组合。

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述光固化树脂包括环氧(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、聚醚(甲基)丙烯酸酯、氨基丙烯酸酯、聚氨酯(甲基)丙烯酸酯、光敏性丙烯酸酯树脂中的任意一种或两种以上的组合。

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述光固化活性稀释剂包括一类结构中含有1个或1个以上丙烯酸酯基团,且平均分子量小于3000,粘度小于9000 cp的丙烯酸酯类化合物。

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述光引发剂包括一类能够在紫外或可见光辐照下引发丙烯酸酯类物质发生聚合的物质。

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述功能性二氧化硅粒子包括丙烯酸双键二氧化硅、氨基二氧化硅、巯基二氧化硅、环氧改性二氧化硅中的任意一种或两种以上的组合。

8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述油溶性溶剂包括烷烃类、酮类和酯类中的任意一种或两种以上的组合。

9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述光固化材料中,按照质量份数计,含有光固化树脂10‑80份,光固化活性稀释剂20‑80份,光引发剂0.1‑10份。

10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述光固化材料还包括热塑性树脂,所述热塑性树脂包括丙烯酸树脂、聚酯、环氧树脂中的任意一种或两种以上的组合物。

11.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述O/W乳液中,水相、油相的体积比为1:

1或1:2或1:3或1:4或1:5或1:10或2:1或3:1或4:1或5:1或9:1或10:1。

12.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述高速分散采用高速分散机进行,所述高速分散机的转速为5Krpm‑15Krpm、15Krpm‑20Krpm其中任意一种。

13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述高速分散机的转速为5Krpm‑

10Krpm、10Krpm‑15Krpm、15Krpm‑20Krpm其中任意一种。

14.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述高速分散的时间为3 10min。

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15.一种中空微球,根据权利要求1‑14任一所述方法制备,其特征在于,所述中空微球包括壳层结构和由壳层结构包围而成的含有包裹物的腔体,所述壳层结构由所述油相得到,所述腔体中的包裹物由所述水相得到。

16.根据权利要求15所述的中空微球,其特征在于,所述中空微球的平均粒径是以下任意一种: 5μm  20μm、20μm  50μm。

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17.根据权利要求16所述的中空微球,其特征在于,所述中空微球的平均粒径是以下任意一种:5μm 10μm、10μm  20μm、20μm  50μm。

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18.根据权利要求15所述的中空微球,其特征在于,所述中空微球的中空结构的平均直径为中空微球平均粒径的至多93%。

19.根据权利要求15所述的中空微球,其特征在于,所述中空微球表面带有可反应性基团,所述可反应性基团包含光敏双键、环氧基团、羟基、羧基、巯基、炔基中的任意一种或多种。

20.根据权利要求15‑19任一所述的中空微球的应用,其特征在于,应用于涂料、油墨和胶粘剂领域。