[發明專利]一種以偶氮類鹽酸鹽改性的提高包裹率的微膠囊的制備方法

在審

• 申請號: 201710879514.2
• 申請日: 2017-09-26
• 公開（公告）號: CN107617397A
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發明（設計）人: 劉天晴;湯海清;周國強;胡廣;汪濤;林海鵬;郭靜
• 申請（專利權）人: 揚州大學
• 主分類號: B01J13/14
• 分類號: B01J13/14;C08G73/02
• 代理公司: 揚州市錦江專利事務所32106
• 代理人: 江平

技術領域

本發明涉及微膠囊的生產技術領域。

背景技術

微膠囊是一種具有核-殼結構的微小膠囊產品，微膠囊技術廣泛應用于制藥工業、涂料、膠黏劑、食品、阻燃劑、石油化工、油墨及紡織等多個領域。 另外，微膠囊的制備技術也非常成熟，主要有原位聚合法、界面聚合法、油相相分離法等。

傳統工藝中使用單一的表面活性劑，很少使用引發劑，制備出的微膠囊分散性較差，粒徑分布不集中，尺寸不易于控制，粘結度較高。且以上制備工藝制得的微膠囊的包裹率只能達到75%左右。

發明內容

本發明的目的是提出一種能提高微膠囊芯材包裹率的、以偶氮類鹽酸鹽改性的微膠囊的制備方法。

本發明的技術方案是：在溶劑存在下，將表面活性劑、偶氮類鹽酸鹽、過硫酸銨和2，3-二甲基苯胺混合進行反應，取反應生成的固相，經洗滌、干燥，得改性的微膠囊。

本發明以偶氮類鹽酸鹽為芯材，2，3-二甲基苯胺為殼材，以過硫酸銨為引發劑，過氧乙酸用于調節pH值。

本發明中加入表面活性劑是為了其溶解后產生的離子會摻雜到2，3-二甲基聚苯胺殼材當中，對2，3-二甲基聚苯胺殼材進行了一定程度的改性，使得產品分散在丁醇中進行聚合反應；另一方面過硫酸銨溶液的加入是為了引發2，3-二甲基苯胺，2，3-二甲基苯胺的聚合不僅僅需要在酸性環境下，另外還需要有強氧化劑存在的條件下才能實現。

本發明采用的偶氮類鹽酸鹽是水溶性的芯材，水溶性的引發劑是引入了親水性基團而使引發劑容易溶于水，可廣泛應用于乳液聚合、水溶液聚合等，因其氰基被取代，所以是無毒的。水溶性偶氮引發劑的優勢在于這種水溶性引發劑普遍適用于高分子合成的水溶液聚合與乳液聚合中。與一般類型的偶氮引發劑相比，水溶性偶氮引發劑引發效率高，產品的相對分子質量相對比較高、水溶性好、且殘留體少。與無機過硫酸鹽和其它水溶性引發劑相比較，偶氮類鹽酸鹽能進行平滑、穩定、可控制的分解反應，產生高線性和高分子量的聚合物。尤其在含有氯離子的溶液里，當溶液PH值<7時，強氧化性的基團與氯離子在pH<7時能產生Cl₂，而氯離子則能充當鏈終止劑，從而使分子量下降。基于這一點，使用不能氧化氯離子的水溶性偶氮類引發劑會得到更高分子量的聚合物。

與偶氮腈類產品不同，因其不含腈基，分解產物無毒，同時比其他引發劑分解平穩，轉化率高，聚合過程不出現殘渣和結塊；在低溫、低濃度下能夠高效引發聚合，生成高線性和高分子量聚合物，因此被廣泛應用于高分子合成的水溶液聚合和乳液聚合中。

本發明給與傳統的油溶性芯材制備方法具有如下幾個優點：

（1）水溶性的偶氮類引發劑引入了親水性基團而使引發劑容易溶于水，因其氰基被取代，所以是無毒的。

（2）水溶性偶氮類引發劑引發效率高、水溶性好、且殘留體少。

（3）副反應以及副產物相對較小。

（4）制備出的微膠囊分散性好，粘結度較低，粒徑分布集中，尺寸易于控制，該殼材對微膠囊的包裹率最高可達86.33%。

（5）環境友好，生產成本低，經濟價值高。

進一步地，本發明具體方法是：先將表面活性劑、偶氮類鹽酸鹽和部分溶劑混合乳化后再與過硫酸銨溶液混合至均勻，經調整混合體系的pH值至2后，再滴加2，3-二甲基苯胺。

本發明表面活性劑由十二烷基硫酸鈉和十二烷基苯磺酸鈉組成。十二烷基硫酸鈉作為乳化劑，十二烷基苯磺酸鈉作為表面活性劑，降低表面張力。

所述十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、過硫酸銨和2，3-二甲基苯胺的投料質量分別占總投料質量的0.25～0.54 %、0.44～0.73%、7.27～7.39%和 2.82～4.05%。該配方達到的效果最好，得到的微膠囊分散性最好，其次微膠囊的包裹率最高達到了 86.33%。

特別是十二烷基苯磺酸鈉作為表面活性劑的投料質量不能高于1%，否則就如同雞肋，影響不大還浪費成本。過硫酸銨作為引發劑應該多于3-二甲基苯胺，才能有利于2，3-二甲基苯胺的聚合。

所述偶氮類鹽酸鹽為偶氮二異脒鹽酸鹽（V50）、偶氮二異丁脒鹽酸鹽（AIBA）或偶氮二異丁咪唑啉鹽酸鹽（AIBI）。都是水溶性的芯材。本發明彌補了以偶氮類鹽酸鹽為芯材只能在水性溶劑中應用的不足，以此偶氮類鹽酸鹽為芯材制備微膠囊的方法也可以在油溶性溶液當中實施。