本發明涉及制備膨脹熱塑性微球的方法，和用于使這類可熱膨脹微球膨脹的裝置。

可熱膨脹熱塑性微球是本領域中已知的并詳細描述于例如美國專利No.3615972、EP 486080、EP 566367和EP 1067151中。在這類微球中，發泡劑包封在熱塑性殼內。當加熱時，發泡劑蒸發以提高內部壓力，同時殼軟化，產生微球的明顯膨脹，通常是其直徑的2-5倍。

熱塑性微球可在未膨脹或預膨脹時用于各種應用。關于預膨脹微球的應用的實例為就干球而言，溶劑基樹脂，如聚酯，和就濕球而言，水基應用體系，如油漆。然而，運輸預膨脹微球要求顯著的空間，因此，微球通常以未膨脹形式輸送至最終使用者并在現場膨脹。

WO 2004/056549公開了用于現場制備膨脹熱塑性微球的方法和裝置，其中將可膨脹微球裝入膨脹裝置中，所述膨脹裝置包括被中空體包封的旋轉進料工具，和一個或多個刮刀。該方法和膨脹裝置很好地作用，但占據顯著的空間且要求相當復雜的設備。

US 3257103公開了用于將聚苯乙烯珠粒在蒸汽可透篩分元件的容器中膨脹的方法和裝置。

US 6,358,459B1公開了制備包含泡沫顆粒的模塑體的方法。使用微波能量使泡沫顆粒成型并熔接在一起。泡沫顆粒容納在箔類袋中。將袋子人工成型或者通過使用成型模成型同時改變了泡沫顆粒的形狀，并排放進入緊密包裝中。使用微波能量使至少泡沫顆粒的表面熔接在一起。該方法為用于包裝的制造技術，尤其是用于模型、小型生產運行、原型等的專門包裝。該泡沫顆粒可以是具有發泡劑的預膨脹顆粒，所述發泡劑在微波能量輻照下分解以使得顆粒膨脹至其最終尺寸。該發泡劑的分解或沸點溫度超過所用聚合物的熔融溫度，以使得當加熱達到該溫度時，確保不僅是發泡劑分解，而且聚合物也具有充足的熱量并熔融。

本發明的目的是提供在相當簡單的設備中制備膨脹熱塑性微球的方法，所述設備不需要廣大的空間，且容易操作，由此適于在膨脹微球待使用的現場使用并節約顯著的運輸體積。此外，本發明的目的是提供制備膨脹熱塑性微球的方法，所述方法得到最小的聚集，其中可容易地控制微球的膨脹程度以提供膨脹微球的所需密度，特別是得到窄密度分布。目的還有提供分批方法，其中容易控制時間和溫度循環，且其中可控制加入微球中的添加劑，例如待粘附在其表面上的添加劑的添加。本發明的另一目的是提供用于制備膨脹熱塑性微球的膨脹裝置，所述裝置適于上述方法。

根據本發明，驚訝地發現可通過由包含包封發泡劑的聚合物殼的可熱膨脹熱塑性微球制備膨脹熱塑性微球的方法實現上述目的，所述方法包括將可膨脹微球在撓性容器內加熱以進行所述微球的膨脹，和將氣體從所述撓性容器中取出。優選撓性容器由不透氣材料制成。

本發明進一步涉及用于制備膨脹熱塑性微球的膨脹裝置，所述裝置包括由不透氣材料制成的撓性容器，和用于將可熱膨脹熱塑性微球在撓性容器中加熱以進行所述微球的膨脹的工具，和用于將氣體從所述撓性容器中取出的工具。

撓性容器優選由可不熔融或破裂而經得起膨脹期間的溫度，優選高達至少100℃，最優選高達至少150℃，特別是至少200℃的溫度的材料制成。有用的材料包括聚合物材料，例如聚酰胺、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)或者具有類似性能的其它類型的材料。

術語“撓性”意指可彎曲或折曲而不破裂的材料。

術語“撓性容器”意指袋子、大袋或與其等價的任何物品。

如本文所用術語“不透氣材料”意指在150℃的溫度和0.5巴的壓差下在異丁烷的分壓下異丁烷通過該材料的擴散速率為小于4g異丁烷/分鐘·m²。優選，在這些條件下的擴散速率為小于3g異丁烷/分鐘·m²，最優選小于2g異丁烷/分鐘·m²。

該方法和膨脹裝置容許分批地制備膨脹熱塑性微球，這可容易地通過調整其膨脹期間的時間和溫度而控制。