以尿素和甲醛反應形成的預聚體的原位聚合法合成環氧樹脂微膠囊。 E-51環氧樹脂,尿素、甲醛(含量37%~40%)、氯化銨;三乙醇胺、丙酮、丁酮、氫氧化鈉,苯乙烯馬來酸酐共聚物.微膠囊的制備 取一定量的E-51環氧樹脂,加入去離子水,用苯乙烯馬來酸酐共聚物作為分散乳化劑,在高速分散均質機上以15000r/min的速度分散30min,形成O/W型乳化液。取一定量的尿素和甲醛(37%)混合,用三乙醇胺調節pH,70℃下反應1h,得黏稠透明脲-甲醛預聚體,將其與乳化液混合,充分攪拌使溶解于乳化液的分散介質水中,加入至70℃,分批加入催化劑NH4Cl,緩慢調節溶液pH為2.0,并再加入適量去離子水,用生物顯微鏡監測微膠囊化過程,繼續攪拌2h后停止反應,NaOH稀溶液調pH為7.0,冷卻后抽濾,用丙酮索氏抽提,干燥,可以得到自由流動的球形固體微膠囊。微膠囊為規則的球形,表面光潔、形態規整、不粘連。微膠囊的粒徑較小且分布相對較窄,其平均粒徑為12um左右。包封率為64.32%,囊芯含量77.06%。
主要影響因素:尿甲醛量比的影響 二羥甲脲是形成體型網狀結構聚合物囊壁的主體,參與反應的甲醛越多,生成的二羥甲脲越多,交聯度越高,固化后微膠囊結構越緊密。但甲醛過量太多會使縮聚物產物中含有大量為反應的羥甲基,微囊產品易吸水潮解、膠囊固化后收縮性大,微膠囊表面呈有凹陷的非球形,甚至發生開裂,n(尿素):n(甲醛)=1:(1.5~2.0)較好。反應溫度的影響 溫度過高,反應過快會使形成的膠囊粒徑變大并且粒徑分布變寬,溫度過高或過低都將會使包封率下降,70℃較好。體系pH的影響 由于分子中存在為反應的游離羥甲基、氨基和亞氨基等活性基團,子啊酸性條件下易與進行縮聚反應,主要生成亞甲基鍵,加熱或加入固化劑后形成體形網狀結構。若在堿性條件下反應,則羥甲基之間不直接反應形成亞甲基鍵,而是形成二亞甲基醚鍵,在進一步分解放出甲醛形成亞甲基鍵,所以堿性介質使反應變慢甚至不反應,固化時使交聯度下降從而影響膠囊壁強度甚至不固化。終點pH越低,三維網狀結構越趨緊密,形成微膠囊越堅固。終點pH1.5~2.0形成的微膠囊結構緊密、堅固。另外,pH降低,包封率呈增大趨勢。攪拌轉速的影響 加班轉速對微膠囊大小影響不大,但攪拌過于激烈會使反應體系不穩定,一般控制攪拌速度400~500r/min較為合適。但到了固化階段,轉速則要相應減慢(控制為300r/min較好),否則生成的膠囊在較高的攪拌速度下易被打破。
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