[發明專利]一種聚氨酯包裹精油的微膠囊的制備方法

有效

• 申請號: 201310325915.5
• 申請日: 2013-07-30
• 公開（公告）號: CN103394314A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 戚棟明;陳智杰;徐暢;韓建;金黔宏
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: B01J13/16
• 分類號: B01J13/16;C11B9/00;C08G18/48
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

技術領域

本發明涉及精細化工中微膠囊的制備領域，尤其涉及一種以無機粉末作為分散劑，經過低溫高速剪切均質化預處理，再通過界面聚合制備微米級精油微膠囊的方法。

背景技術

天然植物精油具有皮膚滋養、安撫煩躁、改善睡眠、促進血液循環、增強機能免疫力等作用。然而，因為植物精油性質極不穩定易分解變質和散失揮發等問題，其發展應用受到很大制約，微膠囊技術能夠保護植物精油免受外界環境影響，極大地改善了其穩定性和貯藏性，為植物精油的進一步開發利用提供了強有力的支撐。

在兩種互不相溶、分別溶解有兩種單體的溶液的界面上（或界面有機相一側）進行的縮聚反應叫做界面聚合。界面聚合具有反應快速、反應溫度低、包覆效率高、生成的囊壁致密性好等諸多優點，是制備微膠囊中最常用的制備方法之一。例如授權公告號為CN101306341B的中國專利公開了一種界面聚合法制備相變儲能微膠囊的方法，以油溶性熔點在10～80℃的有機相變材料為核心，以乙烯基自由基單體為外殼聚合物，以水為聚合介質，以陰離子表面活性劑為乳化劑，以油溶性引發劑催化聚合反應，以磁力攪拌為乳化手段，通過界面聚合制備粒徑分布在0.2～5μm范圍內的相變微膠囊。授權公告號為CN101731210B的中國專利公開了界面聚合法制備農藥微膠囊的工藝，包括：將不溶于水或在水中溶解度較低的農藥有效成分溶解在甲苯或二甲苯中使其充分溶解形成有機溶液；加入與農藥有效成分相匹配的乳化劑攪拌均勻，然后和甲苯二異氰酸酯混合形成有機相；將有機相倒入溶有水溶性單體和聚乙烯醇作為分散劑的水溶液中，高速分散均質機剪切形成混合液；將混合液攪拌，使甲苯二異氰酸酯和水溶液單體充分反應；加入現有技術常用的增稠劑、防凍劑充分攪拌后，即得農藥微膠囊水懸浮劑。以尿素代替多元胺、多元醇，以表面活性劑為乳化劑，制得了粒徑在2～5μm的微膠囊。

上述界面聚合制備微膠囊報道中，絕大多數體系都用有機表面活性劑來乳化分散油水混合液，制備的微膠囊粒徑大多在50nm～10μm之間。有機表面活性劑雖然具有很高的乳化能力，但是其主要靠界面膜的形成，才能保持乳液的穩定。界面聚合主要在界面處發生較劇烈的化學反應，會對界面膜有較大的破壞，同時也大大影響靜電層的穩定。因此，常規使用表面活性劑的界面聚合，其對體系配方和反應條件的要求較為苛刻，對反應過程的控制十分嚴格，如無法很好的控制住反應的速率，將極有可能引起反應體系的失穩。

發明內容

本發明提供了一種聚氨酯包裹精油的微膠囊的制備方法，采用無機粉末分散劑代替有機表面活性劑來乳化和分散油相混合液，通過低溫高速剪切均質化預處理及室溫環境下的界面聚合，從而制得一種粒徑分布窄、平均粒徑可控性強、反應體系穩定、精油含量高、包覆效率高、形態規整的微米級精油微膠囊。

一種聚氨酯包裹精油的微膠囊的制備方法，包括以下步驟：

1）將精油和異氰酸酯單體混合均勻，得到油相混合液；

2）將步驟1）中的油相混合液與含有無機粉末分散劑的水相混合液混合，在0℃～10℃下2000r·min^-1～8000r·min^-1高速剪切均質化5min～20min，得到含有液滴的微懸浮液；

3）步驟2）中含有液滴的微懸浮液在擴鏈劑和催化劑的作用下，密閉反應1h～3h，然后經后處理得到聚氨酯包裹精油的微膠囊。

步驟1）中，精油作為微膠囊的核心，異氰酸酯單體作為油相反應單體，混合后，即得油相混合液。

步驟2）中，通過無機粉末分散劑來乳化和分散油相混合液，無機粉末分散劑在高速剪切均質化過程中有利于生成穩定的異氰酸酯單體/精油液滴。

無機粉末分散劑適合高速剪切分散，不會像表面活性劑乳化體系那樣在高速剪切時產生大量氣泡(這些氣泡極不利于油水相體系的乳化)。無機粉末分散劑主要以內外雙顆粒層結構形式附著于異氰酸酯單體/精油液滴周圍。內層很薄，由少量極細小顆粒構成，均一吸附于分散相表面，起到穩定液滴表面的作用，是控制單體液滴尺寸的關鍵。外層厚度遠大于內層，主要由較大的顆粒及顆粒聚集體構成，主要通過提供機械阻隔作用來穩定分散相。即使是在進行較劇烈的界面縮聚反應時，其提供的強大機械阻隔力也可以很好的防止液滴聚并和形變，使得體系十分的穩定。