Synthesis of Thermo Expandable Microspheres

Abstract: Termiskt expanderbara mikrosfärer är ihåliga polymera partiklar i vilka en flyktig drivgas har kapslats in. När mikrosfärerna upphettas förgasas drivgasen, vilket ökar trycket i mikrosfärerna så att de expanderar och deras volym ökar avsevärt. Denna unika egenskap gör att expanderade mikrosfärer har en låg densitet och är lämpliga för applikationer där låg vikt är väsentligt, och för att förändra ytstrukturer, så som i till exempel konstläder och textiler. Syftet med denna studie har varit att utveckla ett stabilt system för suspensionspolymerisation för att ge en liten mikrosfär (~20 μm efter expansion) som expanderar vid relativt höga temperaturer. Detta har uppnåtts genom att undersöka effekterna av förändringar i stabiliseringssystemet. Komponenterna som varierades var mängden silika (LX), kondensationsoligomeren mellan adipinsyra och dietanolamin (KO), olika formuleringar och mängd av dilauryl peroxid, samt mängden m(III)nitrat. Ytterligare tester gjordes runt effekten av tvärbindning, tillsats av monomeren metyl metakrylat (MMA), samt tillsats av salt (NaCl). Ett stabilt system för polymerisation i 1L-skala med en homogen dispersion uppnåddes med en av dilauryl peroxide formuleringarna tillsammans med en större mängde LX och KO. Studien visar även att kvoten mellan LX och KO har en signifikant effekt på systemets stabilitet och att mängden av både LX och KO påverkar partikelstorleken.