[發(fā)明專利]一種雙壁室微膠囊的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810310583.6
• 申請(qǐng)日: 2018-04-09
• 公開（公告）號(hào): CN108525618B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張秋禹;薛穎;李春梅;劉錦
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J13/14
• 分類號(hào): B01J13/14;B01J13/02;C08F220/32;C08F212/32;C08F212/36;C08F220/14;C08F232/08
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

本發(fā)明涉及一種雙壁室微膠囊的制備方法，以一種具有雙親性且可再次引發(fā)聚合的大分子作為穩(wěn)定劑，制備包覆修復(fù)劑的小膠囊，并將小膠囊作為Pickering乳液的穩(wěn)定劑，采用硫醇/異氰酸酯點(diǎn)擊法，通過穩(wěn)定膠囊自組裝吸附在大膠囊表面的方法，制備雙壁室微膠囊。所制備的雙壁室微膠囊內(nèi)壁及外壁小膠囊同時(shí)含有修復(fù)劑，可實(shí)現(xiàn)響應(yīng)裂紋多次釋放修復(fù)劑的性能，對(duì)智能自修復(fù)材料的制備有深淵影響。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種雙壁室微膠囊的制備方法，具體涉及以一種具有雙親性且可再次引發(fā)聚合的大分子作為穩(wěn)定劑，制備包覆修復(fù)劑的小膠囊，并將小膠囊作為Pickering乳液的穩(wěn)定劑，采用硫醇/異氰酸酯點(diǎn)擊法制備雙壁室微膠囊的制備方法。

背景技術(shù)

微膠囊是指對(duì)分散性的功能性液體、固體或氣體進(jìn)行包封，形成具有核殼式結(jié)構(gòu)的微型儲(chǔ)存器，膠囊外層殼體成為屏障，保護(hù)核體材料不在外界環(huán)境中性能失效。近年來(lái)，微膠囊作為儲(chǔ)存器存儲(chǔ)液體被廣泛應(yīng)用于智能自修復(fù)材料中，取得了顯著的成果，同時(shí)還推動(dòng)了聚合物自修復(fù)體系的發(fā)展。微膠囊充當(dāng)聚合物基體中修復(fù)劑的儲(chǔ)存介質(zhì)，在材料損傷時(shí)釋放出芯材。相比其他方法，基于微膠囊型自修復(fù)材料有更大的發(fā)展前景，但仍存在難以實(shí)現(xiàn)多次自修復(fù)的問題。針對(duì)實(shí)現(xiàn)多次修復(fù)的目標(biāo)，本發(fā)明設(shè)計(jì)并提供了一種大膠囊外壁表面吸附小膠囊的雙壁室結(jié)構(gòu)微膠囊，小尺寸膠囊及大膠囊可同時(shí)封裝修復(fù)劑，裂紋擴(kuò)展可多次釋放修復(fù)劑，對(duì)基體進(jìn)行修復(fù)。

發(fā)明內(nèi)容

要解決的技術(shù)問題

為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提出一種雙壁室微膠囊的制備方法，提供一種以雙親性自穩(wěn)定微膠囊為Pickering乳液，采用硫醇/異氰酸酯點(diǎn)擊法制備多壁室微膠囊的制備方法。該方法中制備的雙壁室微膠囊內(nèi)壁及外壁小膠囊同時(shí)含有修復(fù)劑，可實(shí)現(xiàn)對(duì)基體的多次修復(fù)。

技術(shù)方案

一種雙壁室微膠囊的制備方法，其特征在于步驟如下：

步驟1：將1,1-二苯基乙烯DPE和丙烯酸縮水甘油酯GMA與去離子水混合，水浴加熱至65～80℃；其中，丙烯酸縮水甘油酯GMA占去離子水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5～14％，1,1-二苯基乙烯DPE占GMA的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.6～3％；

步驟2：再加入45～180mL的引發(fā)劑水溶液，在攪拌下，水浴加熱反應(yīng)16～24h后，旋蒸去除水分，得到DPE-PGMA預(yù)聚物；所述引發(fā)劑水溶液的濃度0.5～2.0g/L；

步驟3：DPE-PGMA預(yù)聚物加入活化后的透析袋中，密封；放入去離子水中透析一周，分別測(cè)量浸泡透析袋的去離子水及現(xiàn)制去離子水的電導(dǎo)率，求差后絕對(duì)值0.001倒出預(yù)聚物；

步驟4：將DPE-PGMA預(yù)聚物、單體、芯材A與去離子水混合，攪拌高速乳化10～40min；再水浴加熱至80℃，機(jī)械攪拌150～500rmp，水浴加熱反應(yīng)10～16h，離心、醇洗1次，水洗3次，得微膠囊；其中DPE-PGMA預(yù)聚物占總反應(yīng)液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7％～14％，單體及芯材A分別占總反應(yīng)液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4～15％；

步驟5：將步驟4的微膠囊配制質(zhì)量濃度為0.5％～6％的膠囊乳液，與殼層單體硫醇、異氰酸酯、芯材B混合后機(jī)械攪拌高速乳化5～10min，再滴加1～2mL三乙胺，室溫反應(yīng)20min后，經(jīng)抽濾、水洗、干燥，即得雙壁室微膠囊；其中，殼層單體硫醇與異氰酸酯的官能團(tuán)摩爾比為1∶1，芯材B與殼層單體硫醇的質(zhì)量比為0.5～2∶1。

所述引發(fā)劑為過硫酸鉀KPS、過硫酸銨APS、偶氮二異丁腈AIBN或過氧化二苯甲酰BPO。

所述單體為甲基丙烯酸甲酯MMA、二乙基苯DVB或兩種單體以任意比例混合物。

所述芯材A為雙環(huán)戊二烯DCPD、環(huán)氧E-51、環(huán)氧184中的一種、兩種或兩種以上以任意比例混合的混合物。