[發明專利]一種雙殼層自修復微膠囊及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202010690443.3
• 申請日: 2020-07-17
• 公開（公告）號: CN111790325B
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發明（設計）人: 楊晶磊;郭曄
• 申請（專利權）人: 香港科技大學
• 主分類號: B01J13/02
• 分類號: B01J13/02;C09D7/63;C09J11/06;C09D167/08;C09D163/00;C09D5/08
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 胡輝

1.一種雙殼層微膠囊，其特征在于：包括芯材、包裹所述芯材的第一壁材層和包裹所述第一壁材層的第二壁材層；所述芯材為含兩個以上異氰酸根的異氰酸酯，所述第一壁材層為聚氨酯層，所述第二壁材層為聚脲醛樹脂層；所述聚脲醛樹脂層的交聯度為5％～20％；聚脲醛樹脂的官能度為2.0～2.5；

所述雙殼層微膠囊的制備方法，包括如下步驟：

（1）乳化劑溶液中加入芯材和油溶性的前驅體混合液，攪拌反應，得到水包油乳液；

（2）水包油乳液中加入水溶性的前驅體和改性偶聯劑混合液，攪拌反應，得到單殼層微膠囊；水溶性的前驅體與油溶性的前驅體在芯材的表面發生界面聚合反應，從而形成第一壁材層；

（3）分散劑與脲醛樹脂改性劑的混合溶液中加入單殼層微膠囊和尿素-甲醛預聚物，調節pH，攪拌反應，得到所述的雙殼層微膠囊；

所述改性偶聯劑為選自山梨醇、甘露醇、三乙醇胺中的至少一種。

2.根據權利要求1所述的雙殼層微膠囊，其特征在于：以雙殼層微膠囊質量計，所述芯材的質量分數為20%~70%，所述第一壁材層的質量分數為10%~30%，所述第二壁材層的質量分數為20%~50%。

3.根據權利要求2所述的雙殼層微膠囊，其特征在于：所述聚氨酯層包括油溶性聚氨酯前驅體和水溶性聚氨酯前驅體。

4.根據權利要求3所述的雙殼層微膠囊，其特征在于：所述油溶性聚氨酯前驅體為六亞甲基二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯的三聚體、二苯基甲烷二異氰酸酯預聚體中的至少一種。

5.根據權利要求3所述的雙殼層微膠囊，其特征在于：所述水溶性聚氨酯前驅體為含兩個以上羥基的水溶性化合物。

6.一種雙殼層微膠囊的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：

（1）乳化劑溶液中加入芯材和油溶性的前驅體混合液，攪拌反應，得到水包油乳液；

（2）水包油乳液中加入水溶性的前驅體和改性偶聯劑混合液，攪拌反應，得到單殼層微膠囊；

（3）分散劑與脲醛樹脂改性劑的混合溶液中加入單殼層微膠囊和尿素-甲醛預聚物，調節pH，攪拌反應，得到如權利要求1~5任一項所述雙殼層微膠囊；

步驟（2）中所述改性偶聯劑為選自山梨醇、甘露醇、三乙醇胺中的至少一種。

7.根據權利要求6所述的雙殼層微膠囊的制備方法，其特征在于：當步驟（1）中所述油溶性的前驅體為油溶性聚氨酯前驅體時，步驟（2）中所述水溶性的前驅體為水溶性聚氨酯前驅體。

8.一種雙殼層微膠囊在制備涂料和/或粘接劑中的應用，其特征在于：所述雙殼層微膠囊為權利要求1~5任一項所述雙殼層微膠囊，或者為權利要求6~7任一項所述雙殼層微膠囊的制備方法制得。