[發明專利]一種熒光熱膨脹微膠囊及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202110097121.2
• 申請日: 2021-01-25
• 公開（公告）號: CN112898829B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 劉莉莉;李建華;王亞濤;董森;王志彥;郭學華
• 申請（專利權）人: 唐山開灤化工科技有限公司;開灤（集團）有限責任公司
• 主分類號: B01J13/14
• 分類號: B01J13/14
• 代理公司: 石家莊國為知識產權事務所 13120
• 代理人: 李坤

1.一種熒光熱膨脹微膠囊，包括囊芯和包覆于所述囊芯外部的囊壁，其特征在于，所述囊芯為低沸點烷烴發泡劑，所述囊壁由內向外依次包括交聯型聚脲緩沖層、熒光劑-丙烯酸酯共聚物復合物層和互穿網絡交聯丙烯酸酯共聚物保護層；其中，所述熒光劑-丙烯酸酯共聚物復合物層是由熒光劑與第一丙烯酸酯類單體反應得到，所述熒光劑為熒光染料AlexaFluor 633、Alexa Fluor 647、Katusha、mKate或mPlum中的一種；

上述熒光熱膨脹微膠囊的制備方法包括如下步驟：

步驟一、惰性氣氛下，將低沸點烷烴發泡劑、烷基二異氰酸酯和陽離子表面活性劑加入水和丙酮的混合溶劑中，攪拌混合均勻，得到水包油乳液；

步驟二、將多官能度長鏈聚醚胺溶于水中，加入成核劑，混合均勻，得壁材乳液；攪拌條件下，將所述水包油乳液升溫至59.5-60.5℃，滴加所述壁材乳液，滴加完成后保持相同溫度繼續攪拌12-14h，過濾，洗滌，干燥，得單層微膠囊；

步驟三、惰性氣氛下，將所述單層微膠囊和非離子表面活性劑加入水中，混合均勻，得單層微膠囊乳液；

將第一丙烯酸酯類單體、引發劑和熒光劑混合均勻，得熒光復合材料乳液；

將第二丙烯酸酯類單體和引發劑混合均勻，得外層壁材乳液；

步驟四、惰性氣氛和攪拌條件下，將所述單層微膠囊乳液升溫至64.5-65.5℃，然后滴加所述熒光復合材料乳液，滴加結束后，保溫攪拌3-4h，然后滴加所述外層壁材乳液，滴加結束后，保溫攪拌5-6h，然后于相同溫度下陳化12-24h，過濾，洗滌，干燥，得所述熒光熱膨脹微膠囊。

2.如權利要求1所述的熒光熱膨脹微膠囊，其特征在于，所述交聯型聚脲緩沖層是由烷基二異氰酸酯與多官能度長鏈聚醚胺反應得到；和/或

所述互穿網絡交聯丙烯酸酯共聚物保護層是由含雙鍵和環氧基的第二丙烯酸類單體聚合反應得到。

3.如權利要求2所述的熒光熱膨脹微膠囊，其特征在于，所述烷基二異氰酸酯為二苯基甲烷二異氰酸酯、1,6-己二異氰酸酯、甲烷二環已基二異氰酸酯或三甲基己二異氰酸酯中至少一種；和/或

所述多官能度長鏈聚醚胺為分子量為5000-8000克/摩爾的三官能度長鏈聚醚胺。

4.如權利要求2所述的熒光熱膨脹微膠囊，其特征在于，所述第一丙烯酸酯類單體為甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和乙二醇二丙烯酸酯；和/或

所述第二丙烯酸酯類單體為甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸二縮水甘油醚和三羥甲基丙烷三丙烯酸酯。

5.權利要求1-4任一項所述的熒光熱膨脹微膠囊的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、惰性氣氛下，將低沸點烷烴發泡劑、烷基二異氰酸酯和陽離子表面活性劑加入水和丙酮的混合溶劑中，攪拌混合均勻，得到水包油乳液；

步驟二、將多官能度長鏈聚醚胺溶于水中，加入成核劑，混合均勻，得壁材乳液；攪拌條件下，將所述水包油乳液升溫至59.5-60.5℃，滴加所述壁材乳液，滴加完成后保持相同溫度繼續攪拌12-14h，過濾，洗滌，干燥，得單層微膠囊；

步驟三、惰性氣氛下，將所述單層微膠囊和非離子表面活性劑加入水中，混合均勻，得單層微膠囊乳液；

將第一丙烯酸酯類單體、引發劑和熒光劑混合均勻，得熒光復合材料乳液；

將第二丙烯酸酯類單體和引發劑混合均勻，得外層壁材乳液；

步驟四、惰性氣氛和攪拌條件下，將所述單層微膠囊乳液升溫至64.5-65.5℃，然后滴加所述熒光復合材料乳液，滴加結束后，保溫攪拌3-4h，然后滴加所述外層壁材乳液，滴加結束后，保溫攪拌5-6h，然后于相同溫度下陳化12-24h，過濾，洗滌，干燥，得所述熒光熱膨脹微膠囊。

6.如權利要求5所述的熒光熱膨脹微膠囊的制備方法，其特征在于，步驟一和步驟二中，各反應物的質量百分比為：低沸點烷烴發泡劑25.0-30.0%，烷基二異氰酸酯25.0-30.0%，多官能度長鏈聚醚胺40.0-45.0%，陽離子表面活性劑2.0-2.5%，成核劑0.2-0.3%。