原位聚合法制备微胶囊过程中影响因素的研究
原位聚合法制备压敏型密胺树脂微胶囊
原位聚合法制备压敏型密胺树脂微胶囊徐健;余红敏;祁飞;王正青【摘要】以三聚氰胺-甲醛树脂作为囊壁,采用原位聚合法对无色染料结晶紫内酯进行包囊,制备了压敏型密胺树脂微胶囊.改变了调酸工艺,提出三步调酸法,有效遏止了分散体系在调酸过程中的蓝变,优化了制备工艺条件:乳化剂质量分数为50%,乳化在2000 r/min下分散20 min,壁材和芯材质量比为1:2,固化阶段pH值为4.0.结果表明,制备的微胶囊单壳单壁,外表面光泽致密,平均粒径较小,粒径分布集中(0.5～5.0 μm),对芯材包覆完全.【期刊名称】《中国造纸》【年(卷),期】2010(029)012【总页数】4页(P34-37)【关键词】三聚氰胺-甲醛树脂;苯乙烯马来酸酐;原位聚合;压敏型密胺树脂;微胶囊【作者】徐健;余红敏;祁飞;王正青【作者单位】华东理工大学化学与分子工程学院,上海,200237;华东理工大学化学与分子工程学院,上海,200237;华东理工大学化学与分子工程学院,上海,200237;华东理工大学化学与分子工程学院,上海,200237【正文语种】中文【中图分类】TS727+.3微胶囊技术是一种隔离和保护囊内染料的保护技术,它采用成膜材料将一些具有反应活性、敏感性或挥发性的液体或固体包封形成微小胶囊[1]。
压敏显色微胶囊是无碳复写纸的核心组成部分,常见的制备工艺有复合凝聚法、界面聚合法和原位聚合法[2]。
壁材可选用阿拉伯树胶、聚氨酯、聚酰胺、脲醛树脂和密胺树脂等。
当前以广泛的壁材选择、窄化粒径分布、提高微胶囊的性能及降低成本等为热点的研究课题[3]。
此外,随着人们环保意识的提高,对于产品的环境友好性也提出了更高的要求。
近年来,通过在固化阶段加入甲醛清除剂[4-5]或一种钙盐的方法[6]来降低微胶囊中游离甲醛的含量。
1954年,美国NCR公司首次利用微胶囊技术开发成功了第一代无碳复写纸[7]。
微胶囊的制备工艺很难掌握,特别是囊壁的形成、囊壁壁厚的控制、颗粒直径和均匀度等,都直接影响到无碳复写纸生产的成败[8]。
原位聚合法制备聚α-烯烃减阻剂微囊的工艺研究
原位聚合法制备聚α-烯烃减阻剂微囊的工艺研究唐璇;任蕊;雷珂;张露;刘蔓飞【摘要】A coated poly alpha olefin drag reduction agent microcapsulewith stable performance was prepared by insitu polymerization with poly alpha olefins as the core ,water and anionic surface active agent as dispersing system and uramite as wall material .The structure of sample was analyzed and characterized by method of FTIR and SEM .The result showed that the synthesis process parameters were optimized:the molar ratio of urea and formaldehyde was 1:2,the uramite wall material dosage was 10%,the surface active agent and poly alpha olefin particle amount ratio was 0.5%,the pH of the system was 3 and the reaction time was 2 h at the 60 ℃.The prepared uramite microcapsules had good surface morphology traits , excellent drag reduction performance and fine storage stability .%以聚α-烯烃为囊心,以水和阴离子表面活性剂为分散系统、聚脲甲醛为壁材,采用原位聚合法制备出性能稳定的聚α-烯烃减阻剂微胶囊.利用红外光谱(IR)、扫描电镜(SEM)对微胶囊进行表征,对合成工艺参数进行了优化.结果表明,优化工艺为:尿素与甲醛的摩尔比为1:2,聚脲甲醛壁材的加入量为10%,表面活性剂量为水量的0.5%,聚α-烯烃减阻剂粉粹至90~100目,用硫酸调节体系的pH为3,60℃反应2 h.制备的α-烯烃聚脲甲醛微胶囊的表观形貌得到了有效的改善、减阻性能及存储稳定性优异.【期刊名称】《应用化工》【年(卷),期】2017(046)012【总页数】4页(P2370-2373)【关键词】聚脲甲醛;包覆;减阻剂;微胶囊;原位聚合【作者】唐璇;任蕊;雷珂;张露;刘蔓飞【作者单位】西安石油大学化学化工学院,陕西西安 710065;陕西省石油化工研究设计院,陕西西安 710054;陕西省石油化工研究设计院,陕西西安 710054;西安石油大学化学化工学院,陕西西安 710065;西安石油大学化学化工学院,陕西西安710065【正文语种】中文【中图分类】TQ314.2近年来，由于高含蜡原油产量的激增，石油的开采、存储和运输问题日趋突出[1-2]。
原位聚合法制备压敏显色微胶囊
原位聚合法制备压敏显色微胶囊徐成安Ξ(华东理工大学化学与制药学院,上海200237)摘 要:采用原位聚合法,以C V L 溶液为芯材、三聚氰胺2甲醛预聚物为壁材,在酸性条件下制备压敏显色微胶囊,研究了影响压敏显色微胶囊制备的因素,提出用丙烯酸溶液作为调酸物质,通过采用逐步滴加法调节乳液的反应酸度,有效遏止了分散体系在调酸过程中的蓝变。
关键词:原位聚合;微胶囊;逐步滴加法Preparation of Pressure 2sensitive Color 2developing Microcapsulesby the I n 2situ PolymerizationXU Cheng 2an(School of Chemistry &Pharmaceutics ,East China University of Science and T echnology ,Shanghai 200237,China )Abstract :Pressure 2sensitive color 2developing microcapsules were prepared by using the in 2situ polymerization method with C V L s olution as core and the melamine 2formaldehyde prepolymer as shell material in acidic condition.Factors in fluencing the preparation of pressure 2sensitive color 2developing microcapsules were studied.I t was put forward that dilute acrylic acid s olution was used as an ad 2justing acidity substance ;acidity of emulsion was regulated by dropwise adding gradually acidic emulsion method ;as a result in the process of adjustment ,blueness change was effectively eliminated in the reaction system.K ey w ords :in 2situ polymerization ;microcapsules ;gradual dropwise addition method 微胶囊技术是一种用成膜材料把固体、液体或气体包覆形成微小粒子的技术。
原位聚合法制备石蜡微胶囊的工艺研究
滴加 至 ｐ Ｈ＝２ ，加 入 固体石蜡 ，恒温搅 拌 ４ ｍｉ ５ ｎ后，加 入 甲醛溶液 ，恒温反应 １０ ｎ后加入 间苯二酚 ，恒 温 ２ ｍｉ 反应 ９ ｍｉ。取 出 ，洗涤 ，真 空干燥 ２ ｈ ０ ｎ ４。
２３ 微 胶 囊 化 率 表 征 ［ ＿ ３ 】
空滤纸在 甲苯 中萃取 ｌ ，取 出置 于玻璃 皿 中 自然 ｈ
三 乙醇胺 调节 ｐ Ｈ值至 ８ ０ ，７ ＂ Ｃ下恒温 反应 ｌ ，备用 。 ｈ Ｂ、将一 定量的预 聚体 、水和氯化钠一起 加入三 口烧瓶 中，升温 至 ７ ℃后 ，加入固体石蜡 ，搅拌 ４ ｍｉ ０ ５ ｎ后逐 渐滴加 ０３ ｌ ． ｍｏ／ Ｌ盐酸 ，直至 ｐ Ｈ＝２ 。恒温 反应 ２ ｈ后 ，
关键词： 相变材料 ；脲 醛树脂 ；石蜡 ；后处理工艺 中图分类号 ： ０ ３ ６ 文献 标识码：Ａ 文章编 号： １０ ．７ １ ０ ７增刊．１２０ ０ １ ３ （ ０） ９ ２ ３ ７—３
１ 引 言
相变 材料 是指 具有热 能贮 存和温 度 调 节控 制功 能
的一类材 料 ，具有 蓄热密度大和温度 变化小 的特 点。其
升高温度至 ９ ℃反应 ｌ 。取 出，洗涤 ，真空干燥 ２ ｈ ０ ｈ ４。
中， 微胶囊 相变材料是 目前 具有广 泛应用前 景的相变材 料之一 ， 而囊心为石蜡 的微胶囊 相变材料 是 目前研究 的 热点 。利用微胶囊 相变 材料的特点 ，将相变材料 混入涂 料 中制备 隔热涂料 ， 赋予涂料可逆 的吸收和放 出热量 的 功能 。它 能保持物 体表面和 内部温度 在适 宜的范 围内， 起到温 控作用 ， 建筑 节能和军事伪 装上具有重 要的应 在 用前景。 然而 ， 要使微胶囊 相变材料在涂 料 中得到应 用， 必须 制备出具有优异性 能的微 胶囊 。 在 众多微胶囊壁材 中 ， 脲醛树脂形 成 的微胶囊 具有 很好 的致 密性 ， 在微 胶囊制备 中得到 了广泛 的应用 。郑 立辉和 孙浩 等ｆ １ ｌ 分别 采用 原位聚合 法制 备 了脲 醛树 脂 ， ２ 石蜡微胶囊 。 是在这些研 究中都没有考 虑到制备粒径 但 较细 的微胶囊 时 ， 助剂和后处 理工艺对微胶囊 制备 的影 响。本研 究考察 了助 剂类 型 、 处理工艺对微 胶囊制备 后
原位聚合法制备相变微胶囊
原位聚合法制备相变微胶囊引言相变材料(PCM，phase change material) 在相变过程中能够储存或者释放大量热量，可用于热能储存和温度调控。
相变材料的应用主要可以分为两个方向：一是利用其相变时的潜热，把它与传热流体混合，提高传热流体的热容，用于热量传输、冷却剂等；二是利用其相变温控特性，将其应用于纺织品[1]、建筑物、军事目标等，提高热防护性或者调节温度。
例如将相变材料加入到建筑材料中制成储能建材，利用太阳能和季节温差能等再生能源, 可以降低建筑物室内温度波动, 有效利用低峰电力削峰填谷, 降低能源支出，提供健康舒适的室内环境[2]；如果将相变微胶囊悬浮在液体介质中, 形成一种二元潜热型悬浮液，将这种具有大热容的二元潜热型悬浮液作为电子设备的冷却液，能够提供10～40倍于一般流体的等效热容，在相同冷却功率的要求下，冷却系统所需的泵功耗、冷却液流速及热沉体积均可大幅减小。
本实验以硬脂酸丁酯为相变材料，蜜胺树脂为壁材，通过原位聚合法制备相变储能微胶囊，采用光学显微镜、红外光谱等表征微胶囊的表面形态和结构特征，采用DSC测定其热性能。
本研究性实验着重于制备工艺的优化，以改善相变微胶囊的储热性能。
通过本实验，了解了微胶囊的制备方法，理解并掌握原位聚合法制备微胶囊的实验原理和实验技术，探索制备条件对微胶囊结构与性能的影响，并尽可能优化制备工艺。
1.实验方法1.1仪器与试剂三聚氰胺，37%甲醛，三乙醇胺，十二烷基苯磺酸钠，十二烷基硫酸钠，十六烷基三甲基溴化铵，司班80，盐酸，柠檬酸，氯化铵，硬脂酸丁酯（芯材）；匀质机（乳化搅拌机），电动搅拌机（数显可控搅拌仪），超声波振荡仪（一台），光学显微镜。
1.2微胶囊的制备（1）MF预聚体的制备在三口烧瓶中, 以2：1摩尔比混合甲醛（4mL，37%）和三聚氰胺(2.30g), 20mL水，在70 ℃下充分溶解，用三乙醇胺调节pH值到9.0左右，在68℃下搅拌反应至三聚氰胺完全透明后，继续搅拌反应10分钟, 得到MF预聚体水溶液，将此溶液倒入锥形瓶中室温放置。
原位聚合法制备相变储热微胶囊
原位聚合法制备相变储热微胶囊3任晓亮1,王立新1,2,任 丽1,苏峻峰1(1.河北工业大学高分子研究所,天津300130;2.中国环境管理干部学院,河北秦皇岛066004)摘 要: 以三聚氰胺2甲醛为壁材,十二醇为囊芯,采用原位聚合法制备了相变储热微胶囊。
采用SEM、DSC、F T2IR、激光粒径分布仪等测试仪器分别测定微胶囊形态、热性能、化学成分以及粒径分布;采用光学显微镜二次聚焦法测定微胶囊的壁厚,并讨论微胶囊壁厚的影响因素。
实验结果表明,当壁材/芯材用量比为1∶2时,在3000r/min的乳化转速下乳化10min, 80℃时固化1h制备的微胶囊粒径分布均匀,平均粒径<10μm,且表面光洁;微胶囊壁厚随乳化转数增加而减小,而囊芯比对壁厚影响并不显著;DSC显示相变材料微胶囊化后并不影响其相变点,相变储热效果明显。
关键词: 微胶囊;相变材料;原位聚合;三聚氰胺2甲醛中图分类号: TB34文献标识码:A 文章编号:100129731(2005)11217222031 引 言相变储热微胶囊是利用微胶囊化技术将相变材料用天然或合成高分子材料包覆起来形成直径约为1～1000μm的球形颗粒。
相变材料在聚合物形成的微小容器中发生相变,通过吸收/释放热量来达到调温效果,解决了相变材料在单独使用过程中存在的难储存、传热速率慢和与基体结合难等问题。
相变材料微胶囊化最早研究在20世纪70年代后期,当时美国航空航天局(NASA)空间研究所提出了此项目[1],将相变材料包封入微胶囊中制备相变储热微胶囊应用于纺织业并申请了专利;Lane[2]将相变储热微胶囊直接和建材结合,制得具有调温功能的复合材料;此后,相变材料微胶囊化技术得到了迅速发展,已经在纤维纺织品[3]和太阳能利用领域[4]得到应用。
此文以三聚氰胺2甲醛为壁材通过原位聚合法制备相变储热微胶囊,并且研究了乳化转数和乳化时间对粒径影响以及乳化转数和囊芯比对壁厚的影响。
实验1 原位聚合法制备相变储能微胶囊 -实验报告
实验1 原位聚合法制备相变储能微胶囊引言相变材料(PCM ，phase change material) 在相变过程中能够储存或者释放大量热量，可用于热能储存和温度调控。
相变微胶囊（MEPCM ）的内核是相变材料，壁材通常采用高分子聚合物(如蜜胺树脂、脲醛树脂、明胶等)，制备的方法主要有界面聚合法和原位聚合法等。
界面聚合法是先将囊芯材料和生成囊壁的某种单体一起加入溶剂制成均匀的溶液，然后倒入不相溶的溶剂中乳化，再在乳液中滴加生成囊壁的另一种单体，让两种单体在界面上发生反应形成囊壁，包覆芯材液滴，最后制得相变材料微胶囊。
与界面聚合法不同，原位聚合法生成囊壁的单体和催化剂全部位于囊芯的内部(或外部)，单体聚合时逐步形成不溶性的高聚物，包覆在囊芯表面形成微胶囊。
在原位聚合法中，油性的囊心材料在乳化剂存在下搅拌分散于水中，形成稳定的O/W 型乳液，然后加入作为壁材的预聚体溶液，搅拌下原位聚合包覆在囊芯液滴表面。
微胶囊在制备过程中，胶囊颗粒大小由开始乳化分散时的液滴大小来决定，而乳化分散液滴大小与乳化搅拌时间、速度密切相关。
形成胶囊的粒径越小，比表面积越大，胶囊越容易相互聚集，通过显微镜观察发现胶囊会发生粘连现象。
因此在成囊后要加入分散剂来减小胶囊的表面自由能或通过亲水基吸附在固体颗粒表面而形成外壳，使颗粒屏蔽起来而不发生絮凝，给予分散体系以稳定性。
为了确保MEPCM 的包覆完整性及强度，芯材含量不能过多也不能过小，否则会影响MEPCM 的蓄热性能，芯材质量百分数含量应在30%～80%之间，最好在50%～70%，另外微胶囊粒径越小，包裹效果和结构致密性也越好，同时表面积增加所需的壁材用量也相应增加。
硬脂酸丁酯具有相变温度温和、无毒的特点，适宜用在太阳能存储，室温调节领域。
蜜胺树脂具有较高的拉伸强度和压缩强度，较强的耐弱酸碱性及较好的密封性。
本实验以硬脂酸丁酯为相变材料，蜜胺树脂为壁材，通过原位聚合法制备相变储能微胶囊，采用光学显微镜、红外光谱等表征微胶囊的表面形态和结构特征，采用DSC 测定其热性能。
推荐-原位聚合法制备脲醛树脂微胶囊 精品
摘要本文采用原位聚合法制备了脲醛树脂微胶囊，并深入研究了脲醛预聚体制备条件以及预聚体缩聚条件对脲醛树脂微胶囊形成的影响。
实验结果表明，脲醛预聚体的制备条件以及预聚体缩聚过程中的酸性催化剂、酸化时间、缩聚温度、缩聚时间、固化剂及其用量、固化温度对脲醛树脂微胶囊的形成有很大的影响，通过对这些条件进行控制我们制备出了内外表面光滑、形态完整、无粘连分散性好、坚固透明具有很好光学形态的脲醛树脂微胶囊，为制备用做电子纸电泳微室的电泳微胶囊打下了基础。
本文进一步开展了蓝色电泳微胶囊的制备研究，主要通过原位聚合法，以二氧化钛分散在油性蓝染色的四氯乙烯中作为复合芯材制备出了具有很好形态和抗渗透性能的蓝色电泳微胶囊。
实验结果表明，通过对反应条件进行精细的控制能够解决制备复合芯材微胶囊所存在的相分离等难题，制备出了满足要求的蓝色电泳微胶囊。
研究结果表明，原位聚合法制备脲醛树脂微胶囊方法简单、工艺易控制、设备简单,适合于制备电泳微胶囊。
实验制得的电泳微胶囊具有很好的形态,有望应用于电子纸的制备。
关键词：电泳微胶囊；原位聚合；脲醛树脂ABSTRACTIn this paper the method of preparing UF resin microcapsules via in-situ interfacial polymerization are reported. We emphasis on the effects of synthesis conditions for UF prepolymer and polymerization conditions of prepolymer on forming of UF resin microcapsules. It was discovered that the forming of UF resin microcapsules was the function of various conditions, such as synthesis conditions for UF prepolymer, acidic catalyzer, acidification time, polymerization temperature, polymerization time, condensate and its dosage and solidify temperature. The UF resin microcapsules prepared with such conditions had many merits, such as smooth inner and outer surface, plete morphology, good dispersity and transparence, etc. This will provide a good foundation for the preparation of electrophoretic microcapsules.In addition, the preparation of blue electrophoretic microcapsules are researched. Electrophoretic microcapsules with good morphology and resistane to penetrability were prepared via in-situ interfacial polymerization using oil blue and TiO2 nanoparticles dispersed in tetrachloroethylene as core materials. Experiments shows that we are able to prepare desired electrophoretic microcapsules by controlling reaction conditions.Experiments shows that the method of in-situ interfacial polymerization for preparation of UF resin microcapsules had many merits, such as simple method, ordinary facility and maneuverable arts, etc. It is well for the synthesize of the electrophoretic microcapsules. Electrophoretic microcapsules prepared by us had good morphology and desired performance. This will provide a good foundation for the preparation of electronic paper.Key Word: electrophoretic microcapsules；in-situ polymerization；UF resin目录第1章绪论1.1 微胶囊概述微胶囊是通过一种用成膜材料将囊内空间隔离开以形成特定几何结构的物质，其内部可以是填充的，也可以是中空的。
原位聚合法制备微胶囊在功能材料的应用进展
原位聚合法制备微胶囊在功能材料的应用进展
姜添镪;赵宏天;刘攀;李凯;郝增恒
【期刊名称】《应用化工》
【年(卷),期】2023(52)1
【摘要】综述了原位聚合法制备微胶囊原理、制备影响因素和在功能材料领域的应用进展。
分别介绍了油容性单体和水溶性单体利用原位聚合法制备微胶囊的原理及过程,探讨了囊壁种类、芯壁比、乳化剂种类、乳化剂浓度、乳化速率和搅拌速率等制备工艺对微胶囊包覆效果和性能的影响,重点阐述了原位聚合法制备微胶囊在相变材料、阻燃材料和自修复材料领域中的应用,并讨论了应用过程中存在的优缺点,总结了原位聚合法制备微胶囊的工艺缺陷,并对微胶囊与功能基体材料相容性不足的问题进行了展望。
【总页数】6页(P199-204)
【作者】姜添镪;赵宏天;刘攀;李凯;郝增恒
【作者单位】重庆交通大学材料科学与工程学院;重庆市智翔铺道技术工程有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TQ323
【相关文献】
1.原位聚合法制备微胶囊相变材料的进展
2.原位聚合法制备相变微胶囊及其在织物上应用的研究进展
3.微胶囊制备技术及其聚合物基功能复合材料研究与应用进展
4.
原位聚合法制备相变微胶囊及其在织物上应用的研究进展5.原位聚合法制备微胶囊相变材料及热工性能研究
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乳化剂对原位聚合法制备微胶囊的影响
乳化剂对原位聚合法制备微胶囊的影响*周磊,曹立新,苏革,柳伟,韩冰(中国海洋大学材料科学与工程研究院,山东青岛266100)摘要:在电泳显示微胶囊的制备过程中,乳化剂是非常关键的一个因素。
以尿素和甲醛为壁材,采用原位聚合法制备出脲醛树脂微胶囊,并对乳化剂的种类、用量(浓度)和两种乳化剂之间的复配等因素对微胶囊的形成、形态和质量的影响进行了系统的研究。
结果表明,以Span280、Tween280为乳化剂时,制得的胶囊表面圆滑,形貌较好,尤其以Tween280为乳化剂时所制备的胶囊最理想;而且,当T ween280的用量为0.039g时所制备胶囊的形貌质量最好。
另外,在一定范围内,随着乳化剂用量的减小,微胶囊的形貌反而更好;同时,胶囊的粒径随着乳化剂量的减小有递增的趋势。
乳化剂之间的复配结果表明,随着H LB值的增大,即复配组分中SDS的比例越大,胶囊的粒径越小,团聚加剧。
红外光谱分析结果亦表明四氯乙烯已被包覆在胶囊的内部。
关键词:脲醛树脂微胶囊;原位聚合;乳化剂;电泳显示中图分类号:TN104.3文献标识码:A 文章编号:100129731(2009)05207552041引言微胶囊常用于在成型材料中携带某些功能性材料[1~3],近年来又被用于微胶囊电泳显示材料(EP2 ID)[4~6]。
微胶囊电泳显示电子墨水技术是用微胶囊包覆带有正或者负电荷的显色微粒悬浮液,当对该分散体系施加电场时,微胶囊中的带电显色粒子发生电泳,从而完成显示的技术。
电子墨水的微胶囊化,在一定范围内有效的改善了电子墨水的稳定性问题。
制备微胶囊的方法有化学法、物理化学法和机械法,其中化学法包括凝聚法、界面聚合法、原位聚合法等。
Barr ett Comiskey[4]等用脲醛树脂微胶囊来包封电子墨水。
Nakamura[7]等将一种在明胶2阿拉伯胶体系中制备的微胶囊用于EPID。
王建平等[8]在乳液体系中原位聚合得到蓝色电子墨水微胶囊。
原位聚合法制备香精微胶囊的工艺优化研究
也 避 免 了体 系 中不 同组 分间相 互作 用产 生化 学反 应 ， 失 去其 特有 的性 质 ， 从 而实 现对 芯材 的保 护 ， 并根 据 壁 材 的不 同性 质使其 具有 靶 向性 和控 释性 ］ ．
精 进 行 微 胶 囊 化 并 对 工 艺 条 件 进 行 了研 究 ． Ｓ ．Ｎ． Ｒ ｏ ｄ ｒ ｉ ｇ ｕ ｅ ｓ 等 Ｊ 介 绍 了多 种应 用于 纺织 的微 胶囊技 术 ， 采 用 聚氨 酯／ 脲 为壁 材 ，通 过界 面聚合 制 备 了香 精 微 胶囊 ， 并从 实验 室 实验 和工业 应用 两 个角度 对样 品性
１ 实 验 部 分
香精经过微胶囊化能够减少不必要的损失浪费 ， 并最大限度地保证香精的品质 ， 方便储存 、 运输和应 用．同时 ， 通过对壁材的调整可具备不同的释放效果 并 可应 用 于食 品和 日用 品 等工 业 中 【 ３ ４ 】 ．冯 薇 、 艳 蕊等［ ５ － ６ ］ 以脲醛树脂为壁材、用原位聚合法对玫瑰香
片表 面 ，干燥 ，观察 ．
称 取一 定量 香精 、 苯 乙烯一 马来 酸 酐共 聚物 溶液 、 ＯＰ 一 １ ０ 、去 离子 水 ，共 同置 于烧 杯 中 ，使 用高剪 切 乳 化 机进 行乳 化 ，乳化 １ ０ ｍｉ ｎ ，得 芯材乳 液 ．将所 得乳 液 移入 四 口瓶 中 ，在搅 拌 下滴 加 ５ ０ ％醋 酸溶 液 ， 缓慢 调 节体 系 ｐ Ｈ 值至 ３ ～５ ．滴 加经 少量 去离 子水 稀 释
原 位 聚 合 法 制 备 香精 微 胶 囊 的 工 艺 优 化研 究
赵洪宾 ，冯志洁 ，邢素英
（ １ ．天津城建大学 ，天津 ３ ０ ０ ３ ８ ４ ；２ ．天津市双马香 精香 料新 技术有限公司 ，天津 ３ ０ ０ ３ ５ ０ ）
阿维菌素微胶囊制备工艺的研究
２ ｅａｔ ｎ ｆ ｔｉｌ ｃ ｎｅａｄＥ ｇｎｅ ｎ ， ｕ ｎｎＵ ｉ ｒｉ ， ｕ ｍｉ ５ ０ １ Ｃ ｉａ ．Ｄ ｐ ｒ ｔ ｅ ａ Ｓｉ ｃ ｎ ｎｉｅｒ ｇ Ｙ ｎ ａ ｎｖ ｓｙ Ｋ ｎ ｎ ６ ０９ ， ｈｎ ） ｍｅ ｏ Ｍａ ｒ ｅ ｉ ｅ ｔ ｇ
Ａｂ ｔａ ｔ ｓｒ ｃ ： Ａｂ ｍｅｔｎ ｍｉｒｃ ｐ ｕｅＷａ ｒｐ ｒ ｄｂ ｎ —ｓｔ ｏｙ ｒｚｔｏ ｉｈ ｍｅａ ｎ ａ ｃ ｉ ｃｏ ａ ｓｌ Ｓｐ ｅ ａｅ ｙ ｉ ｉ ｐ ｌｍｅ ａｉｎ ｗ ｔ ｌｍｉｅ— ｆｒ ｌｄ ｈ ｄ ｅ ｉ ｕ ｉ ｏｍａ ｅ ｙ ｅ ｒｓｎ，
周 菁 王 晓艳 陈 韬 溥 江 郑保 忠 ， ， ， ，
（． １ 玉溪师范学院 物理与教育技术 系， 云南 玉溪 ６３ ０ ５１ ０ ２ 云南大学 材料科学与工程系 ， ． 云南 昆明 ６ ０ ９ ） ５０ １
摘 要： 阿维菌素是 目前具 有很大发展潜力 的生物农药 之一。实验中采用蜜胺 树脂为囊壁 材料 ， 使用原位
Ｚ ｕ Ｊｎ 。 ａ ｇ Ｘｉｏ ａ ， ｅ ｏ Ｐｕ Ｊａ ｇ Ｚｈ ｎ ｏ ｈｏ ｈｏ ｉｇ Ｗ ｎ ａ ｙ ｎ Ｃｈ ｎ Ｔａ 。， ｉ ， ｅ ｇ Ｂａ ｚ ｎｇ ｎ
（ ．Ｄ ｐｒ ｎ ｆ ｈｓｃ ｎ ｄ ｃｔ ｎｌ ｅｈ ｏ ｇ ， ｕｉ ｅｃｅｇＣ ｌ ｇ，Ｙ ｘ ６３ ０ ，Ｃ ｉａ １ ｅａｔ ｔ Ｐ ｙｌｓａｄＥ ｕａ ｏａ Ｔｃ ｎｌ ｙ Ｙ ｘ Ｔ ａｈｒ ｏｅｅ ｕｉ ５ １０ ｈ ｍｅ ｏ ｉ ｏ ｌ
云 南 化 工
Ｙｕ ｎ ｎ Ｃ ｅ ｃ ｌＴ ｃ ｎ ｌ ｇ ｎ ａ ｈ ｍｉａ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ
Ａｐ ． ０ ｒ ２０ ７
第３ 第 １ ４卷 期
Ｖｏ． ４． ． １ １ ３ Ｎｏ
原位聚合制备液体石蜡微胶囊及表征
Pan Shouwei1，Wang Haiping2 (1. Antas Chemical Co.,Ltd., Guangzhou,Guangzhou 510665；2. School of Chemistry and Environmental Engineering,
Jianghan University, Wuhan 430056, China)
Keywords: Liquid Paraffin；Microcapsule；In-situ polymerization；Characterization
石蜡烃作为一种石油提炼产品，具有无毒、低腐蚀、价格较
低和可选择产品多等优点，是目前储热和储冷材料中应用最为广 泛的一类材料[1]。由于石蜡在工作时发生固-液相变，体积变化大， 直接使用石蜡作相变材料带来诸多不便。石蜡的微胶囊化是解决
3∶1。如果甲醛的量过少，预聚体的水溶性变差，易形成较小的 蜜胺甲醛树脂交联分子；如果甲醛过量，密胺的交联就不是很充
分，不利于胶囊的密封性，导致囊芯含量降低。且因为甲醛是有
毒物质，所以实验中选择三聚氰胺与甲醛的摩尔比为 1∶3。 2.1.2 乳化剂(SDBS)用量对微胶囊物性的影响
在剪切力的作用下破裂，导致微胶囊的芯含量较低。 2.2 密胺树脂包覆液体石蜡微胶囊的表面形貌
足以将其分散成足够小的颗粒，因此芯材的颗粒直径必然变大，
从而导致微胶囊的平均粒径增大。另外，从图 3 可知，在其它反 应条件固定情况下，随芯材⁄壁材投料质量比的增加胶囊芯含量并 不是一直增加，而是先增加后降低。这是因为当囊壁的用量一定
时，芯材的用量越小，MF 纳米粒子的团聚量越多，微胶囊的芯 含量越低，但得到的微胶囊囊壁较厚；随着芯材用量的增加，胶
表面活性剂对原位聚合法合成微胶囊的影响
表面活性剂对原位聚合法合成微胶囊的影响采用原位聚合法，分别选取阴离子、阳离子、非离子以及高分子型表面活性剂合成了包覆过氧化物-过氧化苯甲酰（BPO）的微胶囊。
研究了表面活性剂种类对微胶囊的表面形貌和物理性能的影响，并通过红外、扫描电镜以及物理性能测试等对微胶囊进行了表征。
结果表明，表面活性剂在微胶囊包覆的过程中影响非常大，其中SPAN85、SMA3000效果较好。
标签：表面活性剂；微胶囊；过氧化苯甲酰；原位聚合法1 前言预涂胶一般由两组分构成，即A组分胶液和B组分P粉，其中P粉是以微胶囊的形式存在。
由于使用时将两种组分按比例混合，提前涂覆在螺栓上，所以称为预涂胶。
该种方法可以节省涂胶时间，并防止胶液浪费等，近几年来发展迅猛。
微胶囊在预涂胶中起着很重要的作用，其合成方法也很多，包括物理法、物理化学法和化学法等。
厌氧胶中所用到的微胶囊合成方法一般是采用化学法，包括界面聚合法、原位聚合法和锐孔凝固浴法[1～4]，其中最常用的也是适合于工业化生产的就是原位聚合法。
微胶囊分为两部分，一是芯材，二是壁材。
厌氧胶中一般包覆的芯材是其引发剂过氧化苯甲酰（BPO），其壁材一般选用脲醛树脂。
本文采用原位聚合法通过尿素和甲醛反应得到脲醛树脂来包覆BPO得到微胶囊。
原位聚合法合成微胶囊的过程受到很多因素的制约，如芯壁比、预聚温度、预聚pH值、缩聚温度、缩聚pH值、表面活性剂、pH调节速度、搅拌速度等都会影响到最终微胶囊的状态[1～6]。
而其中表面活性剂的影响是非常大的，在合成过程中，通过表面活性剂的加入，一方面可以增加乳液的稳定性，从而解决乳液中存在的团聚、结块粘连等问题，另一方面对微胶囊的表面形貌、粒径尺寸及分布等物理性能以及包覆率等也有很大的影响，因此，在微胶囊的合成过程中，选择合适的表面活性剂至关重要[5]。
本文采用原位聚合法合成包覆BPO的微胶囊，采用的壁材是尿素和甲醛反应得到的脲醛树脂，分别加入不同的表面活性剂苯乙烯-马来酸酐共聚物（SMA3000）、阿拉伯胶（GA）、曲拉通X-100、十二烷基苯磺酸钠（DBS）、十二烷基硫酸钠（SDS）、十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）、聚乙烯醇（PV A）、以及SPAN系列如SPAN60、80、85等，通过扫描电镜（SEM）、红外光谱、以及固化后的物理性能分析，探讨了表面活性剂对微胶囊物理性能的影响。
原位聚合法制备相变储能微胶囊
原位聚合法制备相变储能微胶囊引言: 相变储能微胶囊是利用微胶囊化技术将相变材料用天然或合成高分子材料包覆起来形成直径约为1～1000μm 的球形颗粒。
相变材料在聚合物形成的微小容器中发生相变,通过吸收/释放热量来达到调温效果,解决了相变材料在单独使用过程中存在的难储存、传热速率慢和与基体结合难等问题。
相变材料微胶囊化最早研究在20世纪70年代后期,当时美国航空航天局(NASA)空间研究所提出了此项目[1],将相变材料包封入微胶囊中制备相变储热微胶囊应用于纺织业并申请了专利；Lane[2]将相变储热微胶囊直接和建材结合,制得具有调温功能的复合材料；此后,相变材料微胶囊化技术得到了迅速发展,已经在纤维纺织品[3]和太阳能利用领域[4]得到应用。
本实验采用醋酸、硫酸和氯化铵等酸性催化剂，以甲醛和三聚氰胺为单体，通过原位聚合法制备三聚氰胺-甲醛树脂(MF)/硬脂酸丁酯微胶囊。
采用光学显微镜、红外光谱等表征微胶囊的表面形态和结构特征，采用DSC测定其热性能。
本研究性实验着重于制备工艺的优化，以改善相变微胶囊的储热性能。
1. 实验方法1.1 仪器与试剂三聚氰胺，37%甲醛，三乙醇胺，十二烷基苯磺酸钠，十二烷基硫酸钠，苯乙烯-马来酸酐共聚物（乳化剂），盐酸，硬脂酸丁酯（芯材）；匀质机（乳化搅拌机），电动搅拌机（数显可控搅拌仪），超声波振荡仪（一台）。
1.2 微胶囊的制备1.2.1 MF预聚体的制备在三口烧瓶中, 以2：1摩尔比混合甲醛（4mL，37%）和三聚氰胺(2.3g), 20mL 水，在70 ℃下充分溶解，用三乙醇胺调节pH值到8.5~9.0左右，在65~70℃下搅拌反应至三聚氰胺完全溶解，加入20mL水稀释，继续反应10分钟, 得到MF预聚体水溶液。
1.2.2 PCM乳液的制备将5g芯材（石蜡）加入到150mL 0.8%的1.2g十二烷基硫酸钠水溶液中（乳化剂），在4500rpm(均质机)搅拌速度下乳化10min，得到O/W型稳定乳液。
一步原位聚合法制备电泳显示微胶囊的研究
囊 可望在 电泳 显示 材料 上 有较 好 的应用 。
胶 囊可望在 电泳 显示材 料 中有较 好 的应 用 。
关键词 ： 电泳显 示 ； 胶囊 ； 微 脲醛 树 脂 ； 位 聚合 原 中图分 类号 ： Ｔ １ Ｑ３ ６ 文献 标识 码 ： Ａ 文章编 号 ：０ １９ ３ （０ ６ ０ —３ ９０ １ ０ －７ １ ２ ０ ） ３０ ８ —３
３ｎ ； 氧 化 钛 （ 钛 型 晶 形 ， 油 性 ， 径 ２０ ０ ｍ） 二 锐 亲 粒 ０ ～
３ ０ ｍ） 间 苯二 酚 （ ０ｎ ； 分析 纯 ， 京 益利 精 细化 学 品有 限 北 公 司 ） 盐 酸 （ 析 纯 ， 京 化 工 厂 ） 分 散 剂 （ ｉ ｅｓ ； 分 北 ； ｄｓ ｒ ｐ ６ ０ 德 固萨 ） 聚 乙烯 醇 （ ＶＡ， 学 纯 ， 京 市旭 东 化 ５， ； Ｐ 化 北 工 厂 ， 均分 子量 为 １ ５ ） 明胶 （ 学纯 ， 京 化学 试 平 ７０ ； 化 北
维普资讯
李沃源 等 ｔ 一步原位 聚合法制 备电泳显示微胶囊 的研究
一
步 原 位 聚 合 法 制 备 电泳 显 示 微 胶 囊 的 研 究
李 沃 源 ，毋 伟 ， 旭 慧 ， 曙光 ， 园 ， 彭 卞 乐 陈建 峰 ， 丽 玲 杨
（ 北京 化工 大学 纳米 材料 先进 制备 技术 与应用 科学 教育 部重 点 实验室 ， 京 １０２ ） 北 ０ ０ ９
２ 实 验
２ １ 实验 药 品与 试剂 ．
１ 引 言
近 年来 ， 示技 术不 断发 展 。 阴极射 线管 （ Ｒ 、 显 Ｃ Ｔ）
原位聚合法制备相变材料微胶囊及其致密性
胶囊热失重温度得到胶囊壁破裂时的温度。采用压力法观察微胶囊受力后的形貌，对其强度进行评价。采用７５２
型紫外分光光度仪对微胶囊壁渗透性进行表征。实验结果表明：微胶囊呈球形，平均粒径小于５肛ｍ，固化剂滴加
速度为０．８ ｍＬ／ｍｉｎ时微胶囊形貌最好。当尿素质量为反应总单体质量的２０％时，与不加尿素相比，微胶囊热失
将一定量的三聚氰胺、尿素、甲醛和水混合 （三聚氰胺和尿素摩尔比如表１所示），加入三乙醇
胺调节溶液ｐＨ值为８～９，加热７０。Ｃ直到全部溶 解，得到预聚体。
将０．８ ｇ ＮａＯＨ和４ ｇ系统调节剂苯乙烯一马来 酸酐加入８０ ｍＬ去离子水中，在６０℃下加热１ ｈ后 调节溶液ｐＨ值为４～５。然后将准备好的相变材 料倒入上述溶液中，在ＱＳＬ型高剪切混合分散机中 高速乳化一定时间。将乳化好的乳液倒入５００ ｍＬ 三口瓶中，在搅拌条件下缓慢滴加上述制备的预聚 体。然后滴加固化剂并升温８０℃固化２ ｈ，冷却至 室温，加入适量过硫酸胺除去游离甲醛，洗涤、干 燥即得微胶囊粉末。 １．３测试方法
２．Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｃｈｉｎａ，Ｑｉｎｈｕａｎｇｄａｏ ０６６００４，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｉｎ—ｓｉｔｕ ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ，ａ ｋｉｎｄ ｏｆ ｐｈａｓｅ ｃｈａｎｇｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｍｉｃｒｏｃａｐｓｕｌｅ ｗａｓ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｍｅｌａｍｉｎｅ—ｕｒｅａ—ｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅ ｒｅｓｉｎ ａｓ ｔｈｅ ｓｈｅｌｌ ｍａｔｅｒｉａｌ ａｎｄ ａ ｐｈａｓｅ ｃｈａｎｇｅ ｍａｔｅｒｉａｌ ａｓ ｔｈｅ ｃｏｒｅ，ｏｆ ｗｈｉｃｈ ｔｈｅ ｍｅｌｔ ｐｏｉｎｔ ａｎｄ ｐｈａｓｅ ｃｈａｎｇｅ ｅｎｔｈａｌｐｙ ａｒｅ ２４＂Ｃ ａｎｄ ２２５．５ Ｊ／ｇ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅ ｐｅｎｅｔｒａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ ｍｉ— ｃｒｏｃａｐｓｕｌｅ ｗｅｒｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ｂｙ ａｌｔｅｒｉｎｇ ｔｈｅ ｍｏｌｅ ｒａｔｉｏ ｏｆ ｕｒｅａ ｔｏ ｍｅｌａｍｉｎｅ．Ｔｈｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｄａｍａｇｅ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｉｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｐｈａｓｅ ｃｈａｎｇｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｌｅａｋ ｏｕｔ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｍｉｃｒｏｃａｐｓｕｌｅ ｗｈｅｎ ｔｈｅｙ ａｒｅ ｈｅａｔｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ｂｒｅａｋａｇｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｈｅｌｌ ｗａｓ ｄｕｅ ｔｏ ｔｈｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｅｘｐａｎｓｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｒｅ ａｎｄ ｓｈｅｌｌ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｔ ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ．Ｔｈｅ ｄａｍａｇｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍｉ— ｃｒｏｃａｐｓｕｌｅ ｓｈｅｌｌ ｃａｎ ｂｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｂｙ ＴＧＡ．Ｔｈｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ ｔｈｅ ｓｈｅｌｌ ｗａｓ ｅｖａｌｕａｔｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｏｂｓｅｒｖｉｎｇ ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｃｈａｎｇｅ ｕｎｄｅｒ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｂｙ ｍｅａｎ ｏｆ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ．Ｔｈｅ ｐｅｎｅｔｒａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｍｉｃｒｏｃａｐｓｕｌｅ ｗａｓ ｃｈａｒａｃ— ｔｅｒｉｚｅｄ ｉｎ ｅｔｈｙｌ ａｌｃｏｈｏｌ ｂｙ ｍｅａｎ ｏｆ ７５２ ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒ．Ａｓ ａ ｒｅｓｕｌｔ，ｔｈｅ ａｖｅｒａｇｅ ｄｉａｍｅｔｅｒ ｏｆ ｔｈｅ ｍｉｃｒｏｃａｐｓｕｌｅ ｉｓ ｓｍａｌｌｅｒ ｔｈａｎ ５扯ｍ，ａｎｄ ｔｈｅ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｉｚｅ ｉｓ ｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｄｒｏｐｐｉｎｇ ｒａｔｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｏｌｉｄｉｆｙｉｎｇ ｓｏｌｖｅｎｔ ｉｓ ｌｅｓｓ ｔｈａｎ ０．８ ｍＬ／ｍｉｎ．Ｔｈｅ ｍａｓｓ ｌｏｓｓ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍｉｃｒｏｃａｐｓｕｌｅ ｃａｎ ｂｅ ｆｕｒｔｈｅｒ ｅｎｈａｎｃｅｄ ｕｐ ｔＯ ３０。Ｃ ｗｈｉｌｅ ｔｈｅ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｃｏｎｔａｉｎｓ ２０％（ｍａｓｓ ｆｒａｃｔｉｏｎ）ｕｒｅａ．Ｔｈｅ ｍｉｃｒｏｃａｐｓｕｌｅｓ ｄｏ ｎｏｔ ｒｕｐｔｕｒｅ ｕｎｄｅｒ ａ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｏｆ ６．０ ＭＰａ，ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｒｅ ｍａｔｅｒｉａｌ ｌｅａｋｓ ｏｕｔ ｖｅｒｙ ｓｌｏｗｌｙ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｍｉｃｒｏｃａｐｓｕｌｅ ｉｎ ｅｔｈｙｌ ａｌｃｏｈ０１． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ： ｍｉｃｒｏｃａｐｓｕｌｅ；ｐｈａｓｅ—ｃｈａｎｇｅ ｍａｔｅｒｉａｌ；ｉｎ—ｓｉｔｕ ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ；ｓｔｒｅｎｇｔｈ；ｐｅｎｅｔｒａｂｉｌｉｔｙ
原位聚合法制备环氧树脂微胶囊
原位聚合法制备环氧树脂微胶囊方雷;石光;李国明;莫名月【摘要】以尿素、三聚氰胺和甲醛为壁材,E-51环氧树脂为囊芯制备了环氧树脂微胶囊.用TEM、SEM和Zeta激光粒度测定仪观察分析微胶囊的粒径分布,讨论了反应条件对微胶囊粒径分布的影响.通过实验,提出制备该环氧树脂微胶囊的最佳反应条件为:尿素、三聚氰胺和甲醛的物质的量之比n(尿素)∶n(三聚氰胺)∶n(甲醛)＝2∶1∶4,NH4Cl为酸性催化剂,在pH=2.5,65℃和搅拌速率为600 r/min的体系中反应4 h.【期刊名称】《华南师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2006(000)001【总页数】5页(P82-86)【关键词】微胶囊;原位聚合;环氧树脂;尿素-三聚氰胺-甲醛树脂【作者】方雷;石光;李国明;莫名月【作者单位】华南师范大学化学与环境学院,广东广州,510006;华南师范大学化学与环境学院,广东广州,510006;华南师范大学化学与环境学院,广东广州,510006;华南师范大学化学与环境学院,广东广州,510006【正文语种】中文【中图分类】TQ433-437微胶囊技术是指利用天然或合成的高分子材料将目的物包覆于其中，形成核-壳结构微小容器的制备技术[1]. 微胶囊技术在胶粘剂领域得到了广泛应用. 从压敏胶扩展到密封胶、导电胶、日用胶等许多通用胶及特种胶，而且其中许多产品已经工业化. 由于微胶囊胶粘剂多为固态，应用简单、效果好，所以越来越受到欢迎. 大多数常用环氧胶粘剂是双组分的，即由环氧树脂与固化剂组成. 通常使用两种组分胶粘体系是不方便的，因为两组分要混合，不能直接用于粘接面. 相对于两组分体系来说，将环氧树脂和固化剂微胶囊化后应用就方便了. 包囊后的树脂与固化剂不能相互反应，因此可将胶囊的混合物直接用于粘接面上. 当胶囊破裂时，树脂和固化剂会相互反应. 包囊后的胶粘组分可用于紧固件上，当紧固件被固定时，胶囊破裂胶粘物会形成. 对环氧树脂微胶囊化研究有重要的理论意义和应用价值.本文以E-51环氧树脂为目的物，以尿素、三聚氰胺和甲醛为壁材，用原位聚合法进行微胶囊化. 在TEM和SEM以及Zeta激光粒度测定仪分析基础上，提出了制备此类微胶囊的最佳反应条件，为产品的工业化提供参考.1 实验1.1 试剂与仪器E-51环氧树脂，广州东风化工厂，分析纯；甲醛(质量分数为37%～40%)，广州化学试剂厂，分析纯；尿素，广州化学试剂厂，分析纯；三聚氰胺，上海远帆助剂厂，化学纯；丙酮，天津富宇精细化工有限公司，分析纯；苯乙烯马来酸酐，按文献自制[2]；氯化铵，广州化学试剂厂，分析纯；氢氧化钠，广州化学试剂厂，分析纯.高速分散均质机，FJ-200，上海标本模型厂；调速数显搅拌器，JJ-11，江苏富华仪器有限公司；透射电镜，H-800，日本Hitachi公司；扫描电镜，HITACHIS570，日本日立公司；激光粒度分析仪，Zetasizer3000HS，英国马尔文公司；OLYMPUS生物显微镜，日本.1.2 微胶囊的制备取一定量的环氧树脂，加入去离子水，用苯乙烯马来酸酐作为分散乳化剂，在高速分散均质机上以20 000 r/min的速度均质分散20 min，形成O/W型乳化液；取35 g尿素，35 g三聚氰胺与100 g质量分数为37%的甲醛溶液[三者的物质的量之比n(尿素)∶n(三聚氰胺)∶n(甲醛)=2∶1∶4]混合，用NaOH调节pH=8.5，70℃下反应1 h得黏稠透明预聚物，将其与乳化液混合，在600 r/min搅拌转速下充分搅拌使预聚物溶解于乳化液的分散介质水中，分批加入催化剂NH4Cl，使体系pH逐渐减小，用显微镜观测到聚合物开始沉积到囊芯表面后，加热至65℃，继续包覆并逐渐固化，当pH降低至2.5～3.0时加入80 mL热水，保温2 h，用NaOH调pH=7.0，冷却后抽滤、丙酮洗、干燥.用生物显微镜监测微胶囊化过程；用透射电镜和扫描电镜观测产品大小及形态；用粒度分布测定仪测定微胶囊的粒度分布及其平均粒径.2 结果与讨论2.1 微胶囊的形态微胶囊可呈球形、粒状或絮状等[3]. 含液态芯材的微胶囊呈球状，芯材如果是固体，那么微胶囊形状可能变得不规则.在优化条件下，本实验制备的微胶囊是规整的球形结构(图1和图2). 从透射电镜和扫描电镜的分析结果看，所得微胶囊具有表面光洁、不粘连的优点，粒径大约为1.8 μm.图1 微胶囊的透射电镜图图2 微胶囊的扫描电镜图2.2 各影响因素讨论2.2.1 搅拌转速的影响搅拌转速对微胶囊的尺寸有一定的影响，可从下式[4]看出其中，为胶囊平均粒径；K为参数(取决于设备设计，搅拌器形式及自稳定性等)；Dv为容器直径；Ds为搅拌器直径；R为液滴相与悬浮介质的体积比；N为搅拌转速；rd为液滴相粘度；rm为悬浮介质粘度；ζ为两个不相容相之间的表面张力；Cs为稳定剂浓度.当其它因素固定时，转速适当提高，会使微胶囊粒径小且均匀. 但搅拌过于激烈会使反应体系不稳定，且达到一定转速后，微胶囊尺寸减小不明显. 实验表明，一般控制搅拌转速为600 r/min较为合适.图3 不同温度下的微胶囊粒径分布图○—10 min，□—20 min，△—30 min2.2.2 反应温度对胶囊形成时间及粒径的影响表1列出了缩聚反应温度与微胶囊开始出现及完全形成的时间. 由表中可见，反应温度越低，缩聚反应速率越慢，微胶囊的开始出现及形成时间越长. 较高的温度有利于反应，但温度过高，反应速率过快会使形成的胶囊粒径变大并且粒径分布变宽，如图3所示. 综合考虑，控制反应温度为65℃，既可以较快得到微胶囊，又可使胶囊粒径较小且分布均匀.表1 反应温度和微胶囊开始出现及形成时间θ/℃t(微胶囊开始出现)/mint(微胶囊完全形成)/min555014065351207520702.2.3 pH对胶囊粒径及结构的影响原位聚合反应与pH有关. 一般酸性条件可以促进缩聚反应的进行，碱性条件下，反应过慢，难以完成包封环氧树脂的任务. 图4是pH=4.5、3.5、2.5条件下微胶囊的粒径分布曲线. 在pH=2.5时既可促进聚合，又可制得较小的微胶囊.图4 不同pH下的微胶囊粒径图△—pH=3.5，□—pH=4.5，○—pH=2.5此外，尿素、三聚氰胺和甲醛三者之间的共缩聚反应对pH非常敏感. 开始，尿素和三聚氰胺与甲醛反应分别生成羟甲基脲和羟甲基三聚氰胺，然后两者在酸性条件下进一步缩聚，在加热和固化时形成网状结构的尿素-三聚氰胺-甲醛树脂[5]. 终点pH越低，固化交联越完全，网状结构越趋紧密，形成的胶囊也越坚固. 实验表明，若终点pH值大于5，形成的微胶囊结构很松散，易破裂；控制终点pH值为2.5，形成的微胶囊结构紧密、坚固. 实验结果见表2和图5.表2 终点pH对微胶囊结构的影响终点pH微胶囊结构>5．0表面结构松散、易破裂4．0表面结构较松散3．0表面结构紧密2．5表面结构紧密、坚固图5 不同pH下的微胶囊的扫描电镜图图6 不同乳化时间的微胶囊的粒径图○—10 min，□—20 min，△—30 min2.2.4 乳化时间对微胶囊粒径大小的影响芯材环氧树脂的乳化分散对微胶囊的粒径及其分布有很大影响. 其它条件不变，均质机以20 000 r/min速度均质分散，改变分散时间分别为10、20、30 min进行比较实验. 当均质分散时间为10 min时，所得的微胶囊粒径较大且粒径分布较宽. 当乳化分散时间为20 min时，粒径较小，平均粒径为1.8 μm且分布均匀. 但时间超过20 min，则对微胶囊粒径改变不是很大. 图6很好的说明了这一点. 均质时间长，乳化效果好，制得的微胶囊的粒径小且分布均匀. 但时间过长，对设备要求高，动力损耗大. 所以，选择芯材乳化分散时间为20 min. 当然，若增大均质分散速度，乳化分散时间也可以相应缩短的.3 结论以尿素、三聚氰胺和甲醛为壁材，采用原位聚合法制得了环氧树脂微胶囊. 通过实验分析，得出了制备此环氧树脂微胶囊的最佳反应条件为：尿素、三聚氰胺和甲醛的物质的量之比n(尿素)∶n(三聚氰胺)∶n(甲醛)=2∶1∶4，NH4Cl为酸性催化剂，在pH=2.5，65℃和搅拌速率为600 r/min的体系中反应4h.参考文献：[1] 管蓉，艾照全，李建宗．高分子材料在微胶囊新技术中的应用[J]. 高分子材料科学与工程，1997，13(5)：134-138.[2] 李青山，王雅珍，周宁怀. 微型高分子化学实验[M]. 北京：化学工业出版社，2003：99.[3] 邹黎明，王燕萍，王依民．香精微胶囊的制备及其性能研究[J]. 中国纺织大学学报：自然科学版, 1998，24(1):1-4.[4] 宋健，陈磊，李效军. 微胶囊化技术及应用[M]. 北京：化学工业出版社，2001.[5] 杜官本，杨忠，廖兆明，等. 尿素-三聚氰胺-甲醛共缩聚树脂应用进展[J]. 林产工业，2002，29(4)：13-18.。
原位聚合法制备脲醛树脂微胶囊过程中稳定剂及芯壁比的作用
第 ２ ６卷 第 ５ 期
李 旭 峰 等 ．原 位 聚合 法制 备 脲 醛 树 脂 微 胶 囊 过 程 中稳 定 剂 及 芯 壁 比 的作 用
４ ３ ６
量微胶 囊产 品 （ ） 充分 研磨 ，加 入丙 酮萃取 ，萃取 液 自然 过 滤 ，重 复 多次 萃取 过 滤环 节 ，使 Ｍｍ …
芯材与 壁材完 全分 离 。烘 干滤纸 及滤 渣 ，对滤 渣称重 （ “ ） Ｍ日 ，则 ： ｅ ｕ
积与 自身均相 成核两 种趋 势口 ，因此原 位聚合法 的一个最 关键 的问题就 是如何 调控 这两种趋 势 的相对 ］ 速率 ，使 聚合物更 多地形 成囊 壁 。
要使 聚合物沉 积在油 滴上 ，则需 首先形 成稳定 的油滴 ，而体系 中稳定 剂 的使 用就 是为 了形成稳 定 的油滴 。因此 ，本 工作从 不 同类 别稳 定剂 的选 用 出发 ，使 用脲醛 树脂作 为 壁材 ，通 过原位 聚合法制 备 微 胶囊 ，并 进一 步研究 了稳定 剂聚 乙烯醇 （ ＶＡ）醇解度 以及芯壁 比在微 胶囊 化过程 中的作 用 。 Ｐ
ｈ ｌ ｅ 芯含 量 （Ｊ ）一 （ 一 砀Ｍ ｌ ） １ Ｏ （ ｃ １ × Ｏ ％
ｓ
￣
｜ｒ ｃ。
。。
Ｉ
产率 （ ）一
Ｍ ｍ
× １Ｏ 。
壁材利 用 率 （
）一
× ｌＯ ｏ Ｏ％
芯材包 覆 率 （ ）一
× ｌＯ Ｏ ％
其 中 Ｍｍ为微胶 囊 产 品干燥 后质 量 ，Ｍｕ 、Ｍ Ｍｃ 别 为投 料 中 尿 素 、 甲醛 和 异 丙苯 过 氧化氢 和 分
酸钠 （ Ｄ ） Ｓ Ｓ 、十二 烷基 苯磺 酸 钠 （ ＤＢ ） 和羟 丙基 甲基 纤维 素 （ ＭＣ 以及 阿拉 伯 胶 （ Ａ）作 Ｓ Ｓ ＨＰ ） Ｇ 为稳 定剂 。将稳 定剂 配成 质量分 率为０ １ ％的水 溶液 ，再 加入尿 素 、氯 化铵 和 间苯 二 酚 ，其 中氯化铵 ．６ 和 间苯 二酚用 量 均 为 尿 素 质 量 的 十 分 之 一 。混 合 均匀 后 ，用 盐 酸 和 氢 氧化 钠 溶 液 反 复 调 节 ｐ 至 Ｈ ３ ５ 。然后缓慢 加人 芯材 异丙苯 过氧化 氢溶液 （ ＨＰ （ ０ ．Ｏ Ｃ ） ７ ％，上海 凌 峰 化 学试 剂 有 限公 司 ） ，芯材
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AbstractIn order to prepare electrophoretic microcapsules withexcellent properties,in-situ polymerizaton using urea-formaldehyde resin was employed with the outer membrane,and influencing factors,such as emulsifier,acid catalysts,pH and stirring speed,were studied.The results show that while 0.039g (0.66×10-3mol/L)Tween-80was used as Emulsifier,0.1M HCl as acid catalyst,and with pH value of 1.5and stirring speed of 600-800r/min,the prepared electrophoretic microcapsules enjoy good qualities,such as smooth surface,transparence,good dispersibility and complete morphology.Keywords polyurea microcapsules;in-situ polymerization;electrophoretic display0引言随着人们在日常生活中所要处理的信息量越来越巨大，这就需要信息载体不仅要轻便而且对信息变化的反应速度要快，允许使用者随时对其所记载的信息进行更新，人们希望研制一种低能耗、高反射、宽视角的薄层便携式显示器。
早在1973年美国Xerox 公司的N.Sheridon 就开始研究Gyricon 旋转球显色技术[1]。
1997年美国E-Ink 公司发展了一种电泳粒子微胶囊电子纸显示技术[2]，这类显示器被形象地称为“电子纸”或“数字纸”。
它同时具有纸张和电子器件的特性，电子纸的出现引起了人们极大的关注[3-6]。
微胶囊型电泳显示技术[7-9]（MC-EPID ）是用微胶囊包覆带有电荷的显色微粒悬浮液，将微胶囊置于电极间，当对该分散体系施加电场时，微胶囊中的带电显色粒子发生电泳，从而完成显示的技术。
电子墨水的微胶囊化，在一定范围内有效地改善了电子墨水的稳定性问题。
微胶囊应具备粒径适度（5～150μm ），粒度分布均匀，形状规则，囊壁光滑、透明，机械强度高，高电阻，密封性好、不渗透等特点。
因为微胶囊的质量对微胶囊型电泳显示的质量至关重要，所以微胶囊的制备技术也显得十分重要。
制备微胶囊的方法有化学法、物理化学法和机械法[9]，其中化学法包括凝聚法、界面聚合法、原位聚合法等。
Nakamura 等[10]将一种在明胶-阿拉伯胶体系中采用凝聚法制备的微胶囊用于电泳显示技术（EPID ）；Hong 等[11]分别采用界面聚合法，以甲苯二异氰酸酯（TDI ）、乙二胺和环己胺为原料制备了聚脲微胶囊；Comiskey 等[2]采用原位聚合制备的脲醛树脂微胶囊来包封电子墨水。
国内方面，王原位聚合法制备微胶囊过程中影响因素的研究摘要为在乳液体系中制备具有较好表面形貌、粒径分布均一的电泳显示用微胶囊，以尿素和甲醛为原料，采用原位聚合法制备出脲醛树脂微胶囊，并对乳化剂的用量、搅拌速度、酸性催化剂的种类以及滴加速度和乳液的pH 值等因素对微胶囊的形成、形态和质量的影响进行了系统的研究。
结果表明，分别采用0.039g （0.66×10-3mol/L ）的吐温80（Tween-80）和0.1mol/L 的盐酸作为乳化剂和酸性催化剂，搅拌速度在600～800r/min ，乳液体系的pH 值为1.5时所制备胶囊的形貌质量最好。
关键词脲醛树脂微胶囊；原位聚合；电泳显示中图分类号TN104.3文献标识码A 文章编号1000-7857（2009）04-0054-04周磊，曹立新，柳伟，苏革，韩冰中国海洋大学材料科学与工程研究院，山东青岛266100Influencing Factors in the Process of Preparing Microcapsules via in Situ Polymerization of Urea-formaldehyde收稿日期：2009-01-04基金项目：国家自然科学基金项目（50672089）；山东省优秀中青年科学家奖励基金项目（2006BS04034）作者简介：周磊，研究方向为微胶囊电泳显示材料的研究，电子信箱：wonderfullei1983@ ；曹立新（通信作者），教授，研究方向为微胶囊电泳显示材料的研究，电子信箱:caolixin@ZHOU Lei,CAO Lixin,LIU Wei,SU Ge,HAN BingInstitute of Materials Science and Engineering,Ocean University of China,Qingdao 266100,Shandong Province,China研究论文（Articles ）建平等[12]在乳液体系中原位聚合得到蓝色电子墨水微胶囊。
水包油（O/W）乳液中的原位聚合法（in situ polymerization）是制备微胶囊的一种常用方法[9]。
该方法的原理是将成囊材料溶解于乳液的连续相中，通过改变条件使成囊材料沉积在两相的界面，最终形成包裹了分散相的微胶囊[9,13]。
在这个过程中，乳化剂的用量，搅拌速度，酸性催化剂的种类、滴加速度以及乳液的pH值等因素有显著的影响作用。
本文以尿素和甲醛为原料，采用原位聚合法制备出脲醛树脂微胶囊，并对上述因素对微胶囊的形成、形态和质量的影响进行了系统的研究。
1材料和方法所使用的试剂包括尿素（AR），甲醛溶液（37%，AR），四氯乙烯（AR），三乙醇胺（AR），盐酸（AR），冰醋酸（AR），无水乙酸钠（AR），吐温80（Tween-80，CP）。
微胶囊的制备过程步骤如下：①在12.2g甲醛中加入2～3滴三乙醇胺，调节其pH值到8.0～8.5，加入5.0g尿素配成溶液，加热至70℃并搅拌反应1.5h，得到澄清透明的脲醛预聚体；②在所得到的澄清透明的脲醛预聚体中加入2倍体积的水，冷却至室温；③取4～5mL四氯乙烯和一定量的Tween-80，加入到上述脲醛预聚体中，在800r/min转速下搅拌10～15min，并在一定的时间内使用酸性催化剂调节体系的pH值到1.5～3.0；④在30℃、一定的转速下搅拌反应2h，将得到的浆液抽虑并洗涤数次，于50℃下干燥10h之后即得到脲醛树脂微胶囊。
使用扫描电子显微镜（SEM，JSM-6700，日本电子）观察和表征微胶囊的表面形貌及粒径大小。
2结果与讨论2.1乳化剂的用量对微胶囊的形貌和粒径的影响以Tween-80为乳化剂，通过改变其用量考查了乳化剂的用量对微胶囊的形貌和粒径的影响。
图1以不同用量的Tween-80为乳化剂时所制备的微胶囊的SEM照片Fig.1SEM images of microcapsules prepared with different amounts of Tween-80图1为不同Tween-80用量所制备微胶囊的SEM表面形貌照片。
图1（（a）、（b）、（c））的乳化剂Tween-80的用量依次为0.142、0.071、0.039g。
可见，Tween-80为0.039g时所制备的微胶囊形状为比较规则的圆球形，而且表面光滑，粒径的分布比较窄（平均粒径约5～6μm）；Tween-80为0.142g时所制备的微胶囊大量聚集在一起，而且粒径分布较宽，形状为圆球形但不太规则；Tween-80为0.071g时所制备的微胶囊的形貌质量、粒径大小及分布情况介于上述两者之间。
随着乳化剂用量的减小（在0.039~0.142g的范围内），微胶囊的形貌质量有所提高，而且粒径的分布也越窄；同时，对比图1（（a）、（b）、（c）），可以发现胶囊的粒径随着乳化剂量的减小有递增趋势，图1（（a）、（b）、（c））中胶囊的平均粒径依次约为2、3~4、5μm。
2.2搅拌速度对微胶囊的形貌和粒径的影响以Tween-80乳化剂0.039g用量为例，通过改变搅拌速度考察其对微胶囊的形貌和粒径的影响。
在制备脲醛树脂微胶囊时，先把油相四氯乙烯与含脲醛预聚体的水相搅拌乳化，加入酸性催化剂后，脲醛预聚体进一步缩聚在四氯乙烯界面上形成包膜，在较高的转速下，油相液滴粒径越小，最终在油相（四氯乙烯）液滴界面上包膜所形成胶囊的粒径就越小。
而且由于起初形成的膜较薄，强度较差，易被高强度的湍流打碎或变形，影响到微胶囊的包封率，因此加入酸性催化剂后，需在相对较低的转速下搅拌反应。
搅拌速度限制在1000r/min以下进行考察。
图2（（a）~（d））分别是搅拌速度为400、600、800及1000 r/min时制备的脲醛树脂微胶囊的SEM照片。
从中可以发现随着转速的增大，平均粒径有减小的趋势，图2（（a）~（d））中胶囊的平均粒径依次大约为14~17、12~13、10、5μm；而且随着转速的增大，粒径分布越来越窄，在较低的转速下，微胶囊的粒径分布比较宽，大小不一，胶囊聚集也比较严重；搅拌速度对微胶囊的表面形貌影响不大。
2.3酸性催化剂对微胶囊的形貌和粒径的影响2.3.1酸的种类以及乳液体系的pH值对微胶囊的形貌和粒径的影响分别采用冰醋酸、醋酸-醋酸钠缓冲液，0.1mol/L盐酸调节乳液体系的pH值（约2.8）时制备脲醛树脂微胶囊。
图3为微胶囊样品的SEM照片，从中可见使用冰醋酸（图3（a））时，制备的微胶囊样品表面粗糙、形状不规则；使用醋酸-(a)0.142g(b)0.071g(c)0.039g图2在不同的转速下制备的胶囊样品的SEM 照片Fig.2SEM images of the microcapsules prepared with different stirring speeds醋酸钠缓冲液（图3（b ））时，制备的胶囊粒径相对较小，分布比较均一，但是在微胶囊表面存在很多的空洞；使用0.1mol/L的盐酸（图3（c ））时，制备的样品表面形貌更好，微胶囊的形状为球形，表面较光滑。
图3使用不同的酸调节体系的pH 值时制备的胶囊样品的SEM 照片Fig.3SEM images of the microcapsules prepared with different kinds of acid as catalysts图4在不同的pH 值下制备的胶囊样品的SEM 照片Fig.4SEM images of the microcapsules prepared with different pH values of pH用0.1mol/L 盐酸溶液调节乳液体系的pH 值，在较低pH 值时制备脲醛树脂微胶囊。