本發(fā)明涉及用于膨脹可熱膨脹的熱塑性微球以獲得膨脹后的熱塑性微球的裝置和方法。特別地，所述裝置和方法確保膨脹后的熱塑性微球沒有附聚物，具有均勻的密度分布，并且膨脹后被快速冷卻。
背景技術(shù)：
：可熱膨脹的熱塑性微球包括封裝在熱塑性聚合物殼內(nèi)的發(fā)泡劑?？蔁崤蛎浀臒崴苄晕⑶蚬_于例如us3,615,972。一經(jīng)加熱，發(fā)泡劑蒸發(fā)，其導(dǎo)致可熱膨脹的熱塑性微球內(nèi)壓力增加，同時(shí)熱塑性聚合物殼軟化，其導(dǎo)致可熱膨脹的熱塑性微球膨脹以形成膨脹后的熱塑性微球。膨脹后的熱塑性微球的直徑通常是可熱膨脹的熱塑性微球直徑的至少2-5倍。可熱膨脹的熱塑性微球可存在為干燥的、自由流動(dòng)的可熱膨脹的熱塑性微球或可熱膨脹的熱塑性微球的漿液，即：在漿液中，可熱膨脹的熱塑性微球存在于載體液體中?？蔁崤蛎浀臒崴苄晕⑶蚧蚺蛎浐蟮臒崴苄晕⑶蛴糜诟鞣N應(yīng)用中。例如，可熱膨脹的熱塑性微球用于熱印刷紙、多孔陶瓷、注射模塑、熱塑性材料的擠出、印刷油墨、紙和板(board)中。例如，膨脹后的熱塑性微球用作乳液爆炸物中的感光劑、液體基油漆(paint)、液體基涂料(coating)和各種熱固性材料如人造大理石、聚酯油灰和人造木。膨脹的(expanding)可熱膨脹的熱塑性微球和/或膨脹后的熱塑性微球也可以用于粘結(jié)組合物中，例如，為了賦予粘結(jié)組合物抗凍性。由于其膨脹后的尺寸，膨脹后的熱塑性微球需要顯著的體積，因此運(yùn)輸膨脹后的熱塑性微球可能是商業(yè)上不可行的。因此，將可熱膨脹的熱塑性微球運(yùn)輸?shù)阶罱K用戶，最終用戶現(xiàn)場(chǎng)從可熱膨脹的熱塑性微球的漿液生產(chǎn)膨脹后的熱塑性微球。然后膨脹可熱膨脹的熱塑性微球以形成膨脹后的熱塑性微球，其接近于或直接進(jìn)入最終用于的方法中，例如，任意以上提到的那些。用于膨脹可熱膨脹的熱塑性微球以形成膨脹后的熱塑性微球的裝置和方法在本領(lǐng)域是已知的。jp2005-254213公開了一種用于制造熱膨脹后的微囊的裝置和方法。該裝置和方法使用加熱/發(fā)泡管。jp2005-254213公開了通過施加超過蒸汽壓力的背壓將可熱膨脹的微囊的水漿液強(qiáng)制進(jìn)料到具有高溫蒸汽的加熱/發(fā)泡管中。將可熱膨脹的微囊排入空氣中，然后膨脹。us4,513,106公開了一種從可熱膨脹的熱塑性微球形成膨脹后的熱塑性微球的裝置和方法。us4,513,106公開了將蒸汽以足以加熱可熱膨脹的熱塑性微球和至少部分將其膨脹的量引入壓力區(qū)中的可熱膨脹的熱塑性微球的漿液中。部分膨脹的熱塑性微球然后在壓力降下離開壓力區(qū)，使得微球進(jìn)一步膨脹并被加速成速度為至少1m/s的流。wo03/051793公開了制造爆炸物的方法，其通過向可熱膨脹的微球提供蒸汽以引起微球的熱膨脹來形成濕的膨脹后的微球。jp2005-254213、us4,513,106和wo03/051793的裝置和方法的缺點(diǎn)是，得到的膨脹后的熱塑性微球在裝置和最終產(chǎn)品中粘在一起并形成附聚物。另外，添加到膨脹后的熱塑性微球的蒸汽或水分，如其中所公開的，經(jīng)常導(dǎo)致膨脹后的熱塑性微球中的水分與它們的最終用途之間的不相容。膨脹后的熱塑性微球是良好的熱絕緣體，并且在制造時(shí)這形成了它們制造和儲(chǔ)存時(shí)的問題。膨脹后的熱塑性微球經(jīng)常在儲(chǔ)存中持續(xù)膨脹。另外，由于膨脹后的熱塑性微球具有熱塑性聚合物殼，當(dāng)該殼是熱的時(shí)，這引起膨脹后的熱塑性微球在制造和/或儲(chǔ)存期間粘在一起并形成附聚物。團(tuán)聚的膨脹后的熱塑性微球在需要均勻分散的膨脹后的熱塑性微球的應(yīng)用中是不期望的。將期望的是，改進(jìn)膨脹漿液中的可熱膨脹的熱塑性微球的技術(shù)，從而避免所制造的膨脹后的熱塑性微球團(tuán)聚，提供高分散且均勻膨脹的熱塑性微球。將期望的是，提供一種用于膨脹漿液中的可熱膨脹的熱塑性微球的裝置和方法，而不需要引入額外的水即蒸汽。將期望的是，提供一種用于膨脹漿液中的可熱膨脹的熱塑性微球的裝置和方法，其就在可熱膨脹的熱塑性微球的漿液中使用的載體液體而言是靈活的。將期望的是，提供一種用于膨脹漿液中微球的裝置和方法，其就加熱可熱膨脹的熱塑性微球的漿液來形成膨脹后的熱塑性微球的機(jī)構(gòu)而言是靈活的。將期望的是，提供一種用于膨脹漿液中的可熱膨脹的熱塑性微球的裝置和方法，其避免在裝置中的形成的膨脹后的熱塑性微球的團(tuán)聚。將期望的是，提供一種用于膨脹漿液中的可熱膨脹的熱塑性微球的裝置和方法，其可以用于具有各種膨脹溫度的廣泛的微球等級(jí)。將期望的是，提供一種用于膨脹漿液中的可熱膨脹的熱塑性微球的裝置和方法，一旦離開膨脹裝置，它們不繼續(xù)膨脹。需要至少克服上述缺點(diǎn)的、用于膨脹漿液中的可熱膨脹的熱塑性微球的裝置和方法。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：根據(jù)本發(fā)明，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)通過提供本文所描述的裝置和方法來實(shí)現(xiàn)這些和其它目的是可行的。第一方面，本發(fā)明涉及一種用于膨脹可熱膨脹的熱塑性微球的裝置。所述裝置包括能夠經(jīng)受至少4巴(bar)的壓力的加熱區(qū)。加熱區(qū)具有入口管和出口管。所述裝置包括用于將可熱膨脹的熱塑性微球的漿液進(jìn)料到加熱區(qū)的泵。所述泵能夠在加熱區(qū)產(chǎn)生至少4巴的壓力。所述裝置包括用于在沒有漿液和任何流體傳熱介質(zhì)的任何直接接觸下，將加熱區(qū)中的可熱膨脹的熱塑性微球的漿液加熱到至少60℃的溫度的機(jī)構(gòu)。所述裝置的出口管在分配管的入口和出口之間連接到該分配管。在另一方面，本發(fā)明涉及用于膨脹可熱膨脹的熱塑性微球的方法。所述方法包括將可熱膨脹的熱塑性微球的漿液供入加熱區(qū)。所述漿液然后在加熱區(qū)被加熱到至少60℃的溫度和產(chǎn)生至少4巴的壓力。在沒有漿液與任何流體傳熱介質(zhì)的任何直接接觸下進(jìn)行加熱。維持加熱區(qū)內(nèi)的壓力，使得可熱膨脹的熱塑性微球不完全膨脹。將漿液從加熱區(qū)取出通過出口管，然后通過分配管。所述出口管在所述分配管的入口和出口之間連接到分配管。漿液被排出到具有較低壓力的區(qū)域，從而完全膨脹可熱膨脹的熱塑性微球。附圖說明圖1示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的用于膨脹可熱膨脹的熱塑性微球的裝置。圖2示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的出口管和分配管的端截面的展開圖。具體實(shí)施方式為了完整的理解本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，請(qǐng)參考以下的詳細(xì)說明和附圖。應(yīng)當(dāng)理解的是，本文中公開的詳細(xì)說明和附圖的各方面和實(shí)施方案是用于說明使用本發(fā)明的具體方式，而不是將權(quán)利要求與詳細(xì)說明和附圖一起考慮時(shí)限制發(fā)明的范圍。還應(yīng)當(dāng)理解的是，來自本發(fā)明的不同方面和實(shí)施方案的特征可以與來自本發(fā)明的不同方面和實(shí)施方案的特征組合。根據(jù)本發(fā)明的裝置和方法可以用于各種各樣的可熱膨脹的熱塑性微球。如本文中所使用的，可熱膨脹的熱塑性微球是指封裝有發(fā)泡劑的熱塑性聚合物殼。受熱膨脹時(shí)，可熱膨脹的熱塑性微球被稱為膨脹后的熱塑性微球。第一方面，本發(fā)明涉及一種用于膨脹可熱膨脹的熱塑性微球的裝置。圖1中示出了該裝置。所述裝置包括能夠經(jīng)受至少4巴的壓力的加熱區(qū)4。加熱區(qū)4具有入口管10和出口管8。所述裝置包括用于將可熱膨脹的熱塑性微球的漿液進(jìn)料到加熱區(qū)4的泵1。泵1能夠在加熱區(qū)4產(chǎn)生至少4巴的壓力。所述裝置包括用于在沒有漿液與任何流體傳熱介質(zhì)的直接接觸下，將加熱區(qū)4中的可熱膨脹的熱塑性微球的漿液加熱到至少60℃的溫度的機(jī)構(gòu)。所述裝置的出口管8在分配管12的入口13和出口14之間連接到分配管12?？蔁崤蛎浀臒崴苄晕⑶蚩梢允前⒖颂K諾貝爾公司以商品名expanceltm銷售的那些?？蔁崤蛎浀臒崴苄晕⑶蚣捌渲圃旃_于，例如，us3,615,972、us3,945,956、us4,287,308、us5,536,756、us6,235,800、us6,235,394、us6,509,384、us6,617,363、us6,984,347、us2004/0176486、ep486080、ep566367、ep1067151、ep1230975、ep1288272、ep1598405、ep1811007、ep1964903、wo2002/096635、wo2004/072160、wo2007/091960、wo2007/091961、wo2007/142593、jp1987-286534和jp2005-272633，在此通過引用將其并入本文。熱塑性聚合物殼可以由多種烯鍵不飽和單體聚合的聚合物或共聚物制備。烯鍵不飽和單體可以為含腈單體，例如丙烯腈、甲基丙烯腈、2-氯丙烯腈、2-乙氧基丙烯腈、富馬酸腈和巴豆腈，丙烯酸酯，例如丙烯酸甲酯或丙烯酸乙酯，甲基丙烯酸酯，例如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸異冰片酯和甲基丙烯酸乙酯，乙烯基鹵代物，例如氯乙烯，亞乙烯基鹵化物，例如偏二氯乙烯，乙烯基吡啶，乙烯酯，例如醋酸乙烯酯，可選擇地取代的苯乙烯，例如苯乙烯、鹵代苯乙烯和α-甲基苯乙烯，二烯烴，例如丁二烯、異戊二烯和氯丁二烯，以及它們的任意混合物。烯鍵不飽和單體還可以包括交聯(lián)多官能單體。交聯(lián)多官能單體包括以下的任意一種：二乙烯基苯、二(甲基)丙烯酸乙二醇酯、二甘醇二(甲基)丙烯酸酯、三甘醇二(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸丙二醇酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸甘油酯、1,3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,10-癸二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二羥甲基四氫雙環(huán)戊二烯二(甲基)丙烯酸酯、三烯丙基縮甲醛三(甲基)丙烯酸酯、甲基丙烯酸烯丙酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、peg#200二(甲基)丙烯酸酯、peg#400二(甲基)丙烯酸酯、peg#600二(甲基)丙烯酸酯、3-丙烯酰氧基乙二醇單丙烯酸酯、三丙烯?；s甲醛或三烯丙基異氰酸酯、三烯丙基異氰尿酸酯，以及它們的任意混合物。交聯(lián)多官能單體占熱塑性聚合物殼的烯鍵不飽和單體總量的0.1至1wt％，最優(yōu)選為0.2至0.5wt％。優(yōu)選的是，熱塑性聚合物殼占可熱膨脹的熱塑性微球的60至95wt％，最優(yōu)為75至85wt％。熱塑性聚合物殼的軟化溫度與其玻璃化溫度(tg)對(duì)應(yīng)。tg的范圍為50至250℃，最優(yōu)選為70至200℃?？蔁崤蛎浀臒崴苄晕⑶蛑械陌l(fā)泡劑可以是沸點(diǎn)(室溫和室內(nèi)壓力下)不高于tg的液體。發(fā)泡劑可以是至少一種烴或其任意混合物。所述烴可以選自正戊烷、異戊烷、新戊烷、丁烷、異丁烷、己烷、異己烷、新己烷、庚烷、異庚烷、辛烷和異辛烷。烴還可以是石油醚，氯化或氟化烴，例如氯甲烷、二氯甲烷、二氯乙烷、二氯乙烯、三氯乙烷、三氯乙烯和三氯氟甲烷。發(fā)泡劑優(yōu)選為以下中的至少一種：異丁烷、異戊烷、異己烷、環(huán)己烷、異辛烷、異癸烷以及它們的任意混合物。發(fā)泡劑更優(yōu)選為異丁烷和異戊烷。發(fā)泡劑存在的量為可熱膨脹的熱塑性微球的5至40wt％。發(fā)泡劑的沸點(diǎn)(室溫和室內(nèi)壓力下)優(yōu)選為-20至200℃，更優(yōu)選為-20至150℃，甚至更優(yōu)選為-20至100℃?？蔁崤蛎浀臒崴苄晕⑶蛟诖髿鈮毫ο麻_始膨脹的溫度稱為t開始。t開始取決于熱塑性聚合物殼和發(fā)泡劑的類型和組合。本發(fā)明中使用的可熱膨脹的熱塑性微球的t開始優(yōu)選為40至230℃，更優(yōu)選為60至180℃。所述裝置包括加熱區(qū)4，可熱膨脹的熱塑性微球的漿液流過進(jìn)入加熱區(qū)4。加熱區(qū)4可以是容器、管子(pipe)或管(tube)的形式。加熱區(qū)4設(shè)有入口管10和出口管8。在沒有漿液與任何流體傳熱介質(zhì)(即蒸汽或加熱氣體)的任何直接接觸下，加熱區(qū)4加熱其中的可熱膨脹的熱塑性微球的漿液。加熱區(qū)4可以是熱交換器。加熱區(qū)4是熱交換器的形式時(shí)，則其包括被傳熱介質(zhì)圍繞的至少一個(gè)管子或管，所述傳熱介質(zhì)不與可熱膨脹的熱塑性微球的漿液直接接觸。熱交換器可包括，例如多個(gè)優(yōu)選平行的管子或管，例如，2-10或3-7個(gè)管子或管，其優(yōu)選地連接到共同的入口和共同的出口。管子或管的內(nèi)徑可以各自為2至25mm，優(yōu)選為4至15mm，或者甚至更優(yōu)選為6至12mm。僅具有一個(gè)管子或管也是可行的。使用單個(gè)管子或管的優(yōu)點(diǎn)是，降低了由在多個(gè)平行的管子或管之一中的部分堵塞引起的不均勻流動(dòng)分布的風(fēng)險(xiǎn)。這樣的單個(gè)管子或管優(yōu)選地被傳熱介質(zhì)圍繞，位于含有傳熱介質(zhì)的容器或罐中。傳熱介質(zhì)可以是任何適合的流體介質(zhì)，例如熱水、蒸汽或油。加熱區(qū)4可以設(shè)有至少一個(gè)電加熱元件。所述至少一個(gè)電加熱元件可以位于加熱區(qū)4的內(nèi)側(cè)或外側(cè)，或其任意組合。電加熱元件可以設(shè)置在加熱區(qū)4的中心，使得可熱膨脹的熱塑性微球的漿液流過加熱區(qū)4內(nèi)的圍繞該電加熱元件的間隙。優(yōu)選的是，電加熱元件設(shè)置在所述至少一個(gè)管子或管的內(nèi)側(cè)和外側(cè)兩者。加熱區(qū)4可以設(shè)有電磁輻射微波源，例如，微波。加熱區(qū)4優(yōu)選地由導(dǎo)熱金屬如鋼或銅制成。借助流體傳熱介質(zhì)或借助電加熱元件來提供漿液的加熱時(shí)導(dǎo)熱金屬是有利的。如果由電磁輻射源提供加熱，加熱區(qū)4由可透過從電磁輻射源發(fā)出的這樣的輻射的材料制成，如聚合物材料。加熱區(qū)4將可熱膨脹的熱塑性微球的漿液加熱到至少60℃的溫度。加熱區(qū)4處的溫度由溫度計(jì)7測(cè)量。然而，使用本發(fā)明的加熱區(qū)4，膨脹需要比蒸汽可實(shí)際達(dá)到的溫度更高的溫度的可熱膨脹的熱塑性微球是可行的，例如，通過使用電加熱元件或熱油作為熱傳遞介質(zhì)。加熱區(qū)4中可熱膨脹的熱塑性微球的漿液加熱到的溫度取決于可熱膨脹的熱塑性微球的類型。該溫度為至少60℃，范圍優(yōu)選為60至250℃，更優(yōu)選為80至230℃，以及甚至更優(yōu)選為80至200℃。根據(jù)本發(fā)明，使用可熱膨脹的熱塑性微球的漿液。通過使用可熱膨脹的熱塑性微球的漿液，避免了粉化。通過使用可熱膨脹的熱塑性微球的漿液，避免了干的膨脹后的熱塑性微球堵塞裝置。可熱膨脹的熱塑性微球的漿液是通過向可熱膨脹的熱塑性微球提供載體液體得到的。載體液體對(duì)于可熱膨脹的熱塑性微球是惰性的。載體液體可以經(jīng)受漿液加熱到的溫度。載體液體可以是水或形成可熱膨脹的熱塑性微球的水性漿液的水基液體。載體液體可以是有機(jī)液體，例如，植物油、礦物油和甘油或它們的任意混合物。由于有機(jī)液體不含水以及由于不需要向漿液添加蒸汽或水，制備可熱膨脹的熱塑性微球的無水漿液是可行的，這在需要得到的膨脹后的熱塑性微球要求是無水的應(yīng)用中是有利的。此外，由于沒有其它流體介質(zhì)需要被添加到漿液中，制備具有高的且受控的膨脹后的熱塑性微球的固含量的膨脹后的微球的漿液是可行的?？蔁崤蛎浀臒崴苄晕⑶虻臐{液中可熱膨脹的熱塑性微球的含量為5至50wt％，優(yōu)選為5至30wt％，以及更優(yōu)選為10至20wt％。當(dāng)含量在這些范圍內(nèi)時(shí)，在裝置中可熱膨脹的熱塑性微球的漿液的可泵性和/或漿液的運(yùn)輸是最佳的?？蔁崤蛎浀臒崴苄晕⑶虻臐{液由泵1經(jīng)過入口管10被進(jìn)料到加熱區(qū)4中。泵1在加熱區(qū)4中提供足夠高的壓力(至少4巴)，使得在加熱時(shí)可熱膨脹的熱塑性微球在加熱區(qū)4中沒有完全膨脹。可熱膨脹的熱塑性微球在加熱區(qū)4中可以部分膨脹，例如，膨脹到在加熱區(qū)4外完成膨脹之后的體積的10至80％或20至70％的體積，但是也可以控制由泵1提供的壓力從而在加熱區(qū)4完全阻止膨脹。泵1可以是液壓隔膜泵、活塞泵、螺旋泵(如偏心螺桿泵)、齒輪泵、羅茨泵和離心泵中的任意一種。特別優(yōu)選為液壓隔膜泵。泵1提供將可熱膨脹的熱塑性微球的漿液運(yùn)輸通過裝置所需要的力。裝置內(nèi)的壓力由壓力計(jì)3測(cè)量。所述裝置還可以設(shè)有用于將可熱膨脹的熱塑性微球的漿液例如從保持有可熱膨脹的熱塑性微球的漿液的罐(未示出)輸送到泵1的導(dǎo)管(未示出)。導(dǎo)管(未示出)將連接到三通閥9，該三通閥將可熱膨脹的熱塑性微球的漿液引導(dǎo)通過該裝置。由泵1提供的且加熱區(qū)4需要的壓力取決于具體的可熱膨脹的熱塑性微球。優(yōu)選地，壓力為至少10巴。壓力上限由實(shí)際考慮決定，并且可以，例如高達(dá)40巴或高達(dá)50巴。如以上所說明的，加熱時(shí)，可熱膨脹的熱塑性微球在加熱區(qū)4中沒有完全膨脹。隨著可熱膨脹的熱塑性微球被輸送到分配管12的出口14，當(dāng)出口14處的壓力因可熱膨脹的熱塑性微球到達(dá)足以促進(jìn)最后膨脹的低壓(如大氣壓)的區(qū)域而下降時(shí)，可熱膨脹的熱塑性微球最終完全膨脹。如圖2所示，分配管12連接到出口管8。分配管12在分配管12的入口13和出口14之間被連接。圖2b顯示了圖2a的橫截面圖。在圖2顯示的裝配下，隨著膨脹后的熱塑性微球進(jìn)入分配管12，它們?cè)谕ㄟ^出口14離開分配管12之前在分配管12的內(nèi)壁內(nèi)彈跳。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，這引起膨脹后的熱塑性微球更少的團(tuán)聚。據(jù)認(rèn)為原因是，膨脹后的熱塑性微球碰撞分配管12的內(nèi)壁以及一種渦流效應(yīng)，該渦流效應(yīng)是由于具有入口13而在分配管12中引起的，入口13有助于氣流進(jìn)入分配管12。隨著膨脹后的熱塑性微球進(jìn)入分配管12，進(jìn)入分配管12的氣流促進(jìn)膨脹后的熱塑性微球冷卻。出口管8可以具有恒定的內(nèi)徑。出口管8的內(nèi)徑可以增加，使得出口管8的開口的端部區(qū)段的內(nèi)徑是出口管8的內(nèi)徑的至少兩倍。出口管8的開口的端部區(qū)段的內(nèi)徑可以是出口管8內(nèi)徑的高達(dá)六倍。當(dāng)出口管8的開口的端部區(qū)段的內(nèi)徑是出口管8的內(nèi)徑的至少兩倍時(shí)，這促進(jìn)可熱膨脹的熱塑性微球的更有效的膨脹。當(dāng)出口管8的開口的端部區(qū)段的內(nèi)徑是出口管8的內(nèi)徑的至少兩倍時(shí)，這產(chǎn)生了所制造的膨脹后的熱塑性微球在出口管8中的節(jié)流，從而維持加熱區(qū)4中的壓力。觀察到，當(dāng)出口管8的開口的端部區(qū)段的內(nèi)徑是出口管8的內(nèi)徑的至少兩倍時(shí)，這允許可熱膨脹的熱塑性微球三維上更自由地膨脹從而產(chǎn)生密度更小的均勻膨脹后的熱塑性微球，并且這阻止了膨脹后的熱塑性微球的團(tuán)聚，從而提供一種密度分布更均勻(和低密度的)的膨脹后的熱塑性微球。此外，已經(jīng)觀察到，在出口管8的開口的端部區(qū)段的內(nèi)徑是出口管8的內(nèi)徑的至少兩倍的情況下，這防止了隨著可熱膨脹的熱塑性微球離開出口管8并進(jìn)入分配管12時(shí)到達(dá)大氣壓而膨脹時(shí)出口管8的開口的阻塞。由于膨脹后的熱塑性微球是良好的熱絕緣體，消除了膨脹后的熱塑性微球以及特別是熱塑性聚合物殼相互粘結(jié)冰形成附聚物的風(fēng)險(xiǎn)。在圖2顯示的裝配下，當(dāng)膨脹后的熱塑性微球進(jìn)入分配管12時(shí)，它們橫向于可通過入口13施加的冷卻介質(zhì)的流動(dòng)方向。在該實(shí)施方案中，分配管12允許膨脹后的熱塑性微球的瞬間冷卻，并立即阻止膨脹后的熱塑性微球的進(jìn)一步膨脹和團(tuán)聚。冷卻介質(zhì)從分配管12的入口13在圖2所示的流動(dòng)方向上通過。冷卻介質(zhì)可以為空氣、水、氮?dú)饣蛉魏纹渌鼩怏w或液體，條件是它們對(duì)膨脹后的熱塑性微球是惰性的。冷卻介質(zhì)也可以是顆粒如白堊巖顆粒、碳酸鈣顆粒、二氧化硅顆粒、粘土顆粒和tio2顆?；蛩鼈兊娜我饨M合的流。由于膨脹后的熱塑性微球橫向于由入口13提供的流動(dòng)方向，通過分配管12的入口13添加這樣的顆粒確保存在膨脹后的熱塑性微球和所述顆粒的均質(zhì)混合物。當(dāng)最終用途中需要改性的膨脹后的熱塑性微球時(shí)，這是重要的。分配管12可以包括至少一個(gè)混合元件或分離元件15或者混合元件和分離元件的組合。如圖2b所示，所述至少一個(gè)混合/分離元件15在出口管8與分配管12連接處的下游位置位于混合/分離裝置12內(nèi)。所述至少一個(gè)混合/分離元件15可以選自靜態(tài)混合器、旋轉(zhuǎn)混合器、轉(zhuǎn)刀或篩或分流單元。通過提供冷卻介質(zhì)和混合/分離元件15的組合，立即冷卻膨脹后的熱塑性微球和同時(shí)提供材料的高能混合是可行的?；旌?分離設(shè)備12提供了冷卻介質(zhì)與膨脹后的熱塑性微球的有效混合。冷卻介質(zhì)流攜帶膨脹后的熱塑性微球通過分配管12。由此，向分配管12提供了足夠的機(jī)械能以使各膨脹后的熱塑性微球彼此分離。為了進(jìn)一步確?？蔁崤蛎浀臒崴苄晕⑶蛟诩訜釁^(qū)4內(nèi)的均勻輸出和加熱，可以存在脈動(dòng)緩沖器2。脈動(dòng)緩沖器2穩(wěn)定可熱膨脹的熱塑性微球的漿液在裝置中的流動(dòng)。加熱區(qū)4的出口管8優(yōu)選地是隔熱的(insulated)以促進(jìn)可熱膨脹的熱塑性微球的最大膨脹。加熱區(qū)4的出口管8可以是剛性管或柔性管。當(dāng)是柔性管形式時(shí)，這有助于將膨脹后的熱塑性微球引向它們的最終使用用途，而不移動(dòng)整個(gè)裝置。本文公開的裝置和方法特別適用于水基用途如乳液爆炸物、油漆、水基涂料、用于熱印刷紙及其它的涂料、多孔陶瓷、石膏板、雕塑粘土、填縫劑和粘結(jié)組合物的可熱膨脹的熱塑性微球的現(xiàn)場(chǎng)膨脹。本文公開的裝置和方法特別適用于非水基用途如聚酯油灰、基于聚酯、聚氨酯或環(huán)氧樹脂的人造木制劑、基于聚酯的人造大理石、底層涂料、彈性體、密封劑、粘合劑、酚醛樹脂、灰泥、電纜填充劑和微孔聚氨酯泡沫(microcellularpolyurethanefoam)的可熱膨脹的熱塑性微球的現(xiàn)場(chǎng)膨脹。離開所述裝置的膨脹后的熱塑性微球可被直接添加到這樣的產(chǎn)品的生產(chǎn)線中。例如，膨脹后的熱塑性微球流可以在乳液爆炸物的生產(chǎn)期間在線直接被添加到乳液流中，或者在使用來自卡車的乳液爆炸物填充炮眼期間直接添加到乳液流中。在后一種情況下，爆炸物可在礦區(qū)被敏化，并且可以未敏化地運(yùn)輸?shù)降V區(qū)。裝置內(nèi)的控制閥6可以用于引導(dǎo)裝置內(nèi)的流并且維持裝置內(nèi)的壓力。在裝置中在加熱區(qū)4之前可以使用安全閥5，以便切斷可熱膨脹的熱塑性微球的漿液向加熱區(qū)4的流動(dòng)和/或維持加熱區(qū)4內(nèi)的壓力?？梢酝ㄟ^以下方法來清洗裝置：用例如水代替可熱膨脹的熱塑性微球的漿液以及通過操縱安全閥5、控制閥6和三通閥9的位置來運(yùn)行該裝置。本發(fā)明的教導(dǎo)確?？蔁崤蛎浀臒崴苄晕⑶蛑苯釉谘b置中的膨脹，使得可熱膨脹的熱塑性微球具有均勻的密度分布并且是良好分散的(即非團(tuán)聚的)。以下非限制性的實(shí)施例證明了本發(fā)明的效果。實(shí)施例1使用分配管膨脹作為對(duì)比試驗(yàn)，可熱膨脹的熱塑性微球的漿液(expancel461wu40)在裝置上通過使用等徑的出口管但沒有分配管的方法膨脹?？蔁崤蛎浀臒崴苄晕⑶蛲ㄟ^使用這樣的裝置來膨脹，該裝置具有位于罐內(nèi)的單個(gè)15m長(zhǎng)的銅管(加熱區(qū))，所述罐中裝有保持在100℃的溫度的熱水。銅管具有7.8mm的等內(nèi)徑。使用隔膜泵以80升/小時(shí)的速度將20wt％的微球的水性漿液泵送通過銅管。隔膜泵產(chǎn)生6巴的壓力。膨脹后的熱塑性微球通過出口管離開銅管。作為根據(jù)本發(fā)明的試驗(yàn)，可熱膨脹的熱塑性微球(expancel461wu40)在裝置上通過以上描述的但是使用連接到出口管的分配管的方法膨脹。關(guān)于根據(jù)本發(fā)明的試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)，通過視覺觀察膨脹后的材料來改善團(tuán)聚度。還發(fā)現(xiàn)，與對(duì)比試驗(yàn)(90℃)相比，在儲(chǔ)存袋中膨脹10min后，膨脹后的熱塑性微球的溫度低很多(65℃)。這表示，與相同體積的膨脹后的熱塑性微球裝入相同尺寸的儲(chǔ)存袋中的對(duì)比試驗(yàn)相比，將不會(huì)發(fā)生進(jìn)一步膨脹，并且降低了裝袋過程中團(tuán)聚的風(fēng)險(xiǎn)。實(shí)施例2使用分配管膨脹可以在5等級(jí)尺度歸類團(tuán)聚度(分散性)，其中1是高度團(tuán)聚，而5是完全沒有團(tuán)聚。使用以下方法來檢測(cè)團(tuán)聚度。將膨脹后的熱塑性微球產(chǎn)品分散在粘度為0.95–1.50pas(使用brookfieldsp.3測(cè)量，10rpm)的mowilithldm1871s粘合劑中，從而提供5wt％分散體。使用行星式混合器(57.5mm)將得到的分散體在100rpm下均質(zhì)化5分鐘。將膨脹后的熱塑性微球的均質(zhì)分散體施加到塑料薄片至180μm的膜厚度。膜干燥10分鐘。在膜的10x10cm區(qū)域上分析附聚物的數(shù)量。作為對(duì)比試驗(yàn)，expancel461wu40的各種漿液在裝置上通過與實(shí)施例1相似的方法在油加熱的加熱區(qū)中、在100.5℃的溫度下、以120kg漿液每小時(shí)的流速下膨脹。評(píng)價(jià)了具有不同可熱膨脹的熱塑性微球干含量的四組漿液濃度。膨脹后的熱塑性微球生產(chǎn)進(jìn)入50l的塑料袋。使用等徑的出口管，并且沒有分配管連接到出口管。在膜的10x10cm區(qū)域上分析產(chǎn)生的附聚物，結(jié)果見表1。表1干含量％干密度(g/l)分散性2030.811527.311024.617.523.21作為根據(jù)本發(fā)明的試驗(yàn)，expancel461wu40的各種漿液在裝置上通過與對(duì)比試驗(yàn)相似的方法在油加熱的加熱區(qū)中、在100.5℃的溫度下、以120kg漿液每小時(shí)的流速下膨脹。評(píng)價(jià)了具有不同可熱膨脹的熱塑性微球干含量的四組漿液濃度。膨脹后的熱塑性微球生產(chǎn)進(jìn)入50l的塑料袋。分配管的出口經(jīng)受高壓空氣(5.3巴)冷卻介質(zhì)。在膜的10x10cm區(qū)域上分析產(chǎn)生的附聚物，結(jié)果見表2。表2干含量％干密度(g/l)分散性2048.531543.13.51038.047.537.05可以看出，甚至是在密度更高時(shí)，顯著地改善了分散性。從根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例明顯看出，具有的干含量越低-改善分散性，膨脹越好(密度更低)。通過使用空氣在從出口管的出口立即冷卻膨脹的微球，阻止了膨脹。與沒有施加冷卻介質(zhì)時(shí)相比，得到了更高的密度。當(dāng)組合分配管和裝置和空氣冷卻介質(zhì)時(shí)，產(chǎn)生了具有更低團(tuán)聚度的膨脹后的熱塑性微球。實(shí)施例3-具有增大的直徑、具有分配管的出口管在漿液的可熱膨脹的熱塑性微球的干含量為10％的情況下，與試驗(yàn)2類似地進(jìn)行試驗(yàn)。作為對(duì)比試驗(yàn)，使用具有分配管的、等內(nèi)經(jīng)為7.8mm的出口管，并且通過入口施加5.3巴的高壓空氣冷卻介質(zhì)。在另一試驗(yàn)中，使用內(nèi)徑從7.8mm到16.0mm變寬的出口管代替所述出口管。分配管和通過入口施加5.3巴的高壓空氣冷卻介質(zhì)。在膜的10x10cm區(qū)域上分析產(chǎn)生的附聚物，結(jié)果見表3。表3干含量％干密度(g/l)分散度1038.041030.15表3頂行顯示了使用空氣冷卻前恒定管徑的結(jié)果，而底行顯示了使用空氣冷卻前增加管徑的結(jié)果。結(jié)果清楚的證明，具有更寬的出口管的情況下，產(chǎn)生了具有低很多的密度以及具有更低團(tuán)聚度的熱塑性微球。當(dāng)前第1頁(yè)12