[0003] 目前微胶囊技术已广泛应用于制药、化学化工以及材料等领域,并且微胶囊的制备技术相当成熟。通过大量实验研究,本发明提出了一种新的制备微胶囊的方法。目前微胶囊技术主要有原位聚合法、界面聚合法、油相相分离法等,虽然非常成熟,但是都有一定的局限性。本发明为克服这些局限性,研发了一种新的制备微胶囊的方法。
[0004] 本发明提供一种微胶囊的制备方法,包括如下步骤:
[0005] 1)将十二烷基硫酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、乙醇、油溶性芯材和去离子水混合,机械搅拌做预乳化处理,机械搅拌下使得十二烷基硫酸钠、聚乙烯吡咯烷酮充分溶解,油溶性芯材能够较为均为地分散在去离子水中;
[0006] 2)在上述溶液中加入助表面活性剂、以及pH值调节剂,继续机械搅拌,使得pH值调节剂充分混合于体系中;
[0007] 3)待溶液pH值呈酸性后,快速滴加苯胺单体,继续机械搅拌至反应完全;
[0008] 4)将得到的产物静置,待溶液分层后,除去上层清液,用水、丙酮分别离心洗涤,真空干燥,即可制备出微胶囊。
[0009] 所述的制备微胶囊的方法称为悬浮-分散-聚合法。
[0010] 所述油溶性芯材为过氧化月桂酰、过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二碳酸二异丙酯当中的任一种。
[0011] 所述pH值调节剂为过氧乙酸。
[0012] 所述助表面活性剂为丁醇。
[0013] 在步骤3)中,pH值为2-3,在步骤4)中,用水、丙酮分别离心洗涤4-6次,50℃真空干燥24h。
[0014] 本发明中滴加十二烷基硫酸钠以及聚乙烯吡咯烷酮、过氧化苯甲酰和去离子水混合,该目的主要是为了使得水溶性的十二烷基硫酸钠以及聚乙烯吡咯烷酮发生解离,能够很好地溶于水中,另一方面加入过氧化苯甲酰,搅拌,是使得过氧化苯甲酰能够均匀地分散在去离子水溶液当中。本发明还提供一种通过上述制备方法制得的微胶囊,其呈球形结构,并具有核壳结构,核材料,又称为芯材,壳体为聚合材料。
[0015] 所制得的微胶囊的包裹率为62.33%~88.23%。
[0016] 所制得的微胶囊的释放时间为1.2-4.5h。
[0017] 本发明中加入丁醇,丁醇为常见的助表面活性剂,且廉价低毒,可操作性强。丁醇的目的主要是起到助表面活性剂的作用,对微胶囊的分散性能也有一定的促进作用。另外乙醇的加入主要是为了起消泡的目的,有乳化剂存在的乳液当中,快速搅拌会产生泡沫,通过滴加乙醇,可以很好地去除泡沫。滴加过氧乙酸调节pH主要是由于苯胺单体的聚合需要在酸性环境下才能发生聚合,但是溶液的pH值不仅仅局限于步骤3中的pH=2-3,酸性体系即可。
[0018] 有益效果:
[0019] 油溶性过氧化苯甲酰为芯材,采用油溶性的苯胺单体聚合物为壳材制备微胶囊,该制备微胶囊的介质在水相溶剂当中,本发明采用去离子水为溶剂制备微胶囊,单体在去离子水中不溶,单体以小液滴的形式悬浮在水中,在引发剂的作用下进行引发聚合。过氧化苯甲酰既是引发剂,也是被包裹的芯材,苯胺单体一方面在芯材引发的作用下进行聚合,另一方面在芯材的表面进行沉降、吸附,最后将芯材完全包裹,形成微胶囊,因此,本发明提出一种新的制备微胶囊的方法,悬浮-分散-聚合法,该方法制备微胶囊时需要满足以下几个方面的要求:(1)悬浮-分散-聚合法适用于油溶性单体在水溶液当中制备微胶囊,反之称为反相悬浮-分散-聚合法;(2)悬浮-分散-聚合法适用于油溶性芯材的微胶囊化,反相悬浮-分散-聚合法适用于水溶性芯材的微胶囊化;(3)无论是悬浮-分散-聚合法还是反相悬浮-分散-聚合法,在聚合过程当中必须要有分散剂的存在,分散剂的作用主要是使得制备出的微胶囊不会粘结在一起,改善微胶囊的分散性,从而能够保证其分散性能较好。
[0020] 悬浮-分散-聚合法相比于传统的微胶囊制备方法,具有以下明显的优势:
[0021] (1)制备出的微胶囊分散性好,粘结度较低,比原位聚合法更加易于聚合;
[0022] (2)粒径分布集中,尺寸易于控制;
[0023] (3)副反应以及副产物相对较小;
[0024] (4)环境友好,生产成本低,经济价值高。但是,悬浮-分散-聚合法也有其自身的局限性,如必须是在水溶液当中、必须要有油溶性引发剂和分散剂存在的条件下才能进行,该方法只适用于油溶性的壳材单体包裹制备微胶囊。
[0025] (5)另外,再聚合过程当中会有分散剂以及少量未反应的单体被壳材包裹,对微胶囊的包裹率、性能及其外观都有一定程度的影响,在去离子水介质当中聚合,我们可以采取水溶性的分散剂来避免这一问题。
[0026] 本发明的悬浮-分散-聚合法可用于油溶性芯材的微胶囊化,可以有效地应用到化学化工生产领域中,尤其是应用到相转移催化的领域中。附图说明:
[0027] 图1是微胶囊的TEM图;
[0028] 图2是微胶囊的SEM图;