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微胶囊发泡剂具有发泡体积可控、发泡细腻、泡孔均一的优点。与单纯气体发泡剂制备的发泡材料相比,微胶囊发泡剂制备的发泡材料在强度、力学等性能方面更加优良。微胶囊发泡剂一般以异辛烷等低沸点碳氢化合物为芯材,低沸点碳氢化合物在运输以及实验过程中需要加压防止挥发。微胶囊发泡剂通常采用加压悬浮聚合法制备,文献资料中关于微胶囊发泡剂其他制备方法的研究鲜有报道。由于微胶囊发泡剂的发泡优势,研究环保、绿色的芯材、微胶囊发泡剂的制备方法以及原理具有重要的理论意义和实践价值。本文分别采用常压悬浮聚合法、热诱导相分离法、常压反相悬浮聚合法制备四种类型的微胶囊发泡剂。芯材趋于绿色、环保,发泡材料的起始发泡温度、发泡体积等特性,可以通过控制壁材成分、单体比例及芯材含量进行调节。文中进一步研究制备微胶囊发泡剂的影响因素、制备机理及微胶囊发泡材料的应用。主要内容有以下四个方面:(1)采用常压悬浮聚合法,制备P(AN-co-MMA)@异辛烷且壁厚均一的微胶囊发泡剂。使用扫描电镜、TG等对微胶囊的壁厚、形貌、芯材含量、热分解等性能进行表征。探讨分散剂类型、分散剂用量、单体比例、芯材类型等因素对微胶囊发泡剂壁厚、形貌和发泡性能的影响。分别使用Spand系列和Mg(OH)2为分散剂观察分散效果;以1:1、2:1和1:2的AN/MMA制备微胶囊发泡剂,确定最佳单体比例;以异辛烷或AIBN为发泡剂,添加0.2wt%、0.4wt%、0.6wt%的二甲基丙烯酸1,4-丁二醇酯(BDDMA)研究发泡剂、交联剂对微胶囊发泡剂形貌及发泡性能的影响。(2)采用简单的热诱导相分离法,制备PMMA@NaHCO3乙醇溶液微胶囊发泡剂,NaHCO3乙醇溶液与异辛烷相比,芯材趋于绿色、环保。研究a)淬火温度;b)PMMA的分子量和质量;c)NaHCO3的含量对微胶囊发泡剂形貌、包裹的芯材含量及发泡性能的影响。提出热诱导相分离法制备PMMA@NaHCO3乙醇溶液微胶囊发泡剂的机理,并从以下几个方面对提出的机理进行证明:a)测定不同温度下的接触角和表面张力;b)计算随温度变化界面能的变化量和扩散系数的变化规律;c)研究淬火温度、淬火速率和搅拌速度对微胶囊发泡剂形貌及发泡性能的影响。(3)采用常压反相悬浮聚合法制备P(AN-co-MA-co-MMA)@H2O和P(AN-co-MMA)@NaHCO3水溶液两种微胶囊发泡剂。与乙醇相比,水是更加理想的芯材。研究分散剂类型和用量、单体比例、引发剂类型、芯材含量等因素对微胶囊发泡剂形貌及其发泡性能的影响。使用Spand-80、Spand-60、Spand-80与硬脂酸钙联用、Spand-60与硬脂酸钙联用研究分散剂的分散效果;制备P(AN-co-MA-co-MMA)@H2O时,分别使用六种比例的MA/AN/MMA,加入0.2wt%二甲基丙烯酸1,4-丁二醇酯(BDDMA)或N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MAB)研究单体比例对微胶囊发泡剂形貌、粒径、芯材含量的影响;制备P(AN-co-MMA)@NaHCO3水溶液时,使用过硫酸铵、过氧化叔丁醇等引发剂,研究引发剂对微胶囊发泡剂形貌、粒径、芯材含量的影响,选择最佳引发剂类型;芯材含量相同的条件下,比较两种微胶囊发泡剂的发泡性能。(4)微胶囊发泡剂的应用:以四种微胶囊发泡剂1)P(AN-co-MMA)@异辛烷;2)PMMA@NaHCO3 乙醇溶液;3)P(AN-co-MA-co-MMA)@H2O;4)P(AN-co-MMA)@NaHCO3水溶液分别制备密胺泡沫和硅橡胶发泡材料。采用拉力机、TG、SEM等对微胶囊发泡材料进行结构表征及物理性能、力学性能、热力学性能分析。