引发剂对PMMA相变微胶囊的影响(3)

菜单

微胶囊相变材料中被包裹的芯材可为油溶性、水溶性的化合物或者混合物，可以是液态、固态或者气态。芯材与囊材的溶解性必须是相反的，即水溶性芯材只能用油溶性壁材进行包覆，而油溶性芯材只能用水溶性壁材进行包裹。为了能够进行微胶囊化，包囊膜的表面张力应小于芯材的表面张力，并且包囊材料不与芯材发生反应[2]。常用的芯材有石蜡类、醇类、酯类、无机盐、脂肪酸等单一相，有时为了得到不同温度范围的相变材料，可将几种材料相复合，如表1-1中所示。

微胶囊选用的壁材[3]必须符合国家卫生标准，不与被包裹的物质起反应。如芯材是亲油性的，宜选用亲水聚合物作壁材；若芯材为水溶性的物质，则选取非水溶性的合成高分子材料作为壁材。同时，包覆材料本身的性能也是选择包囊材料所要考虑的因素，如渗透性、稳定性、溶解性、黏度、电性能、吸湿性及成膜性。

微胶囊壁材的选择对于微胶囊产品的性能起着决定性的作用。一般选择好芯材后，根据芯材的性质，来初步选择相应的壁材。选择时需要考虑的因素有周围介质的影响；壁材的固化，使微胶囊具有一定的强度；壁材的渗透性要小，使微胶囊相变过程中芯材不发生外泄；壁材的稳定性以及耐久性；壁材的化学结构及工艺性等。微胶囊的壁材主要有无机材料和高分子材料两类。无机壁材主要有Cu、Pb、S等无机单质和Ti02、Zr02、硅酸盐等无机化合物。可作为壁材的高分子材料主要有：天然高分子材料、半合成高分子材料和合成高分子材料。

目前研究报道中使用较多的壁材分为天然材料、半合成材料、高分子材料。天然材料及其半合成材料因无毒、成膜性、成球性、可降解性等优良性能而最为常用。如壳聚糖、海藻酸盐等天然多糖资源丰富、制备简单、价格便宜、极具研发潜力。高分子材料如脲醛树脂、密胺树脂、酚醛树脂、聚脲树脂、正硅酸乙酯水解得到的二氧化硅凝胶也以其化学稳定性和成膜性好的特点成为日益重视的研究对象之一。

表1-1 常见芯材

分类常见化合物

脂肪族烃类液体石蜡、正十六烷、正十八烷、正二十烷等

醇类十二醇、十四醇、环己醇、叔丁醇等

酯类脂肪酸硬脂酸正丁酯，硬脂酸辛酯等

脂肪酸辛酸、癸酸、十二烷酸等

无机水合盐 Na2HP04·12H20、CH3COONa·3H20

1.2.3 相变微胶囊的制备

依据囊壁形成的机制和成囊条件，微胶囊化方法大致可分为三类，即化学法、物理法和物理化学法。在微胶囊的实际生产中，选择合适的制备方法是非常重要的，不同的要求应选择不同的方法，以求达到要求并且经济实用。目前应用于微胶囊的制备方法以下几种比较常见[4,5,6]。

有机相变材料的制备方法一般有以下几种：溶胶凝胶法，加热共熔法，多孔介质法，高分子聚合法，微胶囊法；其中我们主要讲述的是微胶囊技术[12]。

一般微胶囊的成型方法包括以下几种。①化学法：原位聚合法、界面聚合法、锐孔-凝固浴法和化学镀法等；②物理化学法：水相分离法（凝聚法）、油相分离法、干燥浴法（复相乳液法）、熔化分散冷凝法、粉末床法和囊心交换法等；③物理法：空气悬浮法（Wurster 法）、喷雾干燥法、喷雾冷冻法与喷雾冷却法、真空蒸发沉积法、超临界流体法和静电结合法等。