脲醛包覆环氧树脂微胶囊的优化制备及显著性分析

通过原位聚合法的二步法制备脲醛包覆环氧树脂微胶囊,采用五因素四水平正交试验,探讨W_芯∶W_壁、乳化剂浓度、搅拌速率、陈放时间和W_(乳化剂溶液)∶W_芯对制备微胶囊的产量、包覆率、修复率和形貌特征的影响规律,确定微胶囊合成的理想工艺水平。根据产量、包覆率和修复率的极差和方差结果,得出当W_芯∶W_壁为0.8∶1、乳化剂浓度为1%、搅拌速率为400 r/min、陈放时间32 h、W_(乳化剂溶液)∶W_芯为8∶1时,微胶囊的综合性能达到理想。此研究以期能够为微胶囊自修复技术的制备工艺提供参考价值,为后续研制自愈合材料奠定基础。     

密胺包覆环氧树脂微胶囊的制备及对木器水性涂层性能的影响

木器涂饰采用水性涂料可降低VOCs释放,同时也会导致木器易产生开裂缺陷,降低力学性能,可以利用自修复微胶囊技术进行修补。试验采用密胺为壁材、环氧树脂为芯材制备微胶囊,借助扫描电镜、红外光谱、光学性能、力学性能测试手段分析了不同含量微胶囊的水性面漆性能。试验结果表明:0.50芯壁比微胶囊颗粒大小更加均匀,表面更加光滑;微胶囊含量为4.0%的水性面漆成膜效果较好,光泽度、硬度、附着力、抗冲击强度性能较优。同时采用耐热性试验测试了漆膜对加热烘烤人为制造日常损伤的修复效果,试验发现伴随微胶囊含量的增加,样品的变色程度和光泽度变化差值随之减小,初步表明微胶囊有一定的修复效果。     

脲醛@环氧树脂微胶囊的制备及对水性木器涂料的影响

通过原位聚合法的二步法制备脲醛@环氧树脂微胶囊,囊壁以尿素和甲醛为原料,囊芯用环氧树脂制备,将其添加进木器水性涂料中形成木器涂膜,探究微胶囊对水性涂膜的性能影响及其自修复效果。通过扫描电子显微镜和红外光谱测试仪对制备的不同芯壁比的微胶囊形貌特征和组成成分进行了观测,并将微胶囊分别以不同浓度添加量加入水性涂层,对涂层的光泽度、硬度、附着力、抗冲击力性能进行了评价。结果表明:在水性涂层中,微胶囊质量分数为10%,芯壁材质量比为0.83∶1时,水性涂层综合性能较好,对涂层各性能的负面影响较少。划痕实验表明,微胶囊质量分数为10%时涂层具有良好的修复能力。通过水性自修复涂层的制备和性能表征,探讨了微胶囊自修复技术应用于水性涂料的可能性,为后续涂料的工程应用研究奠定了基础。     

脲醛树脂包覆氟树脂微胶囊制备及对木器表面涂层性能的影响

木器水性涂料因其安全环保特性逐渐替代传统溶剂型涂料,但其力学性能较差,在使用过程中易产生微裂纹,影响木器表面涂层的性能与使用寿命。通过微胶囊技术对木器水性涂料进行改良,包覆含有修复功能的芯材材料,可以实现木器表面涂层的自修复功能。氟树脂性能优良,并且可在常温下固化。本研究以脲醛树脂为壁材,氟树脂和水性涂料为芯材,通过原位聚合法制备了脲醛树脂包覆氟树脂微胶囊,并探讨了微胶囊对木器表面水性涂层光泽度、力学、色度及修复效果的影响。结果表明:微胶囊芯壁比为0.75时包覆效果最佳,微胶囊添加量(质量分数,下同)为1%时漆膜中颗粒物团聚现象最少,表面最光滑;漆膜光泽度随微胶囊添加量升高而降低;微胶囊的芯壁比和添加量对漆膜硬度和附着力影响较大,对抗冲击力影响不大;微胶囊芯壁比为0.65、添加量为4%～10%时对漆膜耐老化性能改善效果最显著。微胶囊芯壁比为0.65、添加量为7%时椴木表面水性面漆漆膜综合性能最佳,此研究为氟树脂微胶囊应用于木材表面水性涂层提供了技术基础。     

水性涂料微胶囊的制备及其涂层自修复性能研究

采用乳液聚合法,以三聚氰胺甲醛树脂为壁材,以虫胶溶液、水性涂料为芯材制备自修复微胶囊,通过五因素四水平正交试验,探究W_芯∶W_壁、W_(乳化剂)∶W_芯、W_虫∶W_水、W_(乳化剂溶液)∶W_芯质量比与搅拌速率对微胶囊产量和包覆率的影响。结果表明:搅拌速率对微胶囊的影响较大。当W_芯∶W_壁为0.8∶1,W_(乳化剂)∶W_芯为3∶100,搅拌速率为600 r/min,W_(虫胶)∶W_(涂料)为1∶1,W_(乳化剂溶液)∶W_芯为9∶1时,制备的微胶囊具有较好的形状和尺寸。将该微胶囊加入水性涂料,随着微胶囊浓度的增加,漆膜的色差和光泽度逐渐减小。随后对漆膜的拉伸强度、表面形貌、化学成分及修复效果进行了分析,当微胶囊添加量为5.0%～10.0%时,漆膜的修复效果明显。当微胶囊添加量为5.0%时,漆膜综合性能较好。研究结论为木质家具自修复涂层的研发提供理论依据。     

豚草提取物微胶囊剂的制备与表征

本文利用微胶囊技术,以豚草提取物为囊芯材料,明胶为囊壁材料,采用单凝聚法制备豚草提取物植物源农药微胶囊剂,设计正交试验并对其性能进行表征。结果表明:豚草提取物微胶囊最优配比方案为明胶质量浓度5 g·L^-1,芯壁比1:2,搅拌速度200 r·min^-1,乳化时间90 min。其中,四因素对成囊影响由大到小排列顺序为,明胶质量浓度>搅拌速度>乳化时间>芯壁比。从扫描电子显微镜成像图片可以看出,微胶囊形状规则、表面光滑。微胶囊中位径为20.55μm,大部分粒径大小分布在18.23～33.31μm间。豚草提取物微胶囊剂缓释效果优于豚草提取物。     

脲醛树脂包覆水性涂料微胶囊的制备及对木器裂纹涂层 性能的影响

采用原位聚合法制备了脲醛树脂包覆水性涂料微胶囊,并将微胶囊按不同质量分数加入水性涂料中,研究不同微胶囊质量分数对木器表面水性裂纹涂层性能及自修复性能的影响。试验中微胶囊芯壁比分别为0.30、0.45、0.60、0.67、0.75,加入水性裂纹涂料的质量分数分别为1.0%、4.0%、7.0%、10.0%、13.0%、16.0%,结果表明:微胶囊芯壁比为0.67时,微胶囊分散均匀,粒径在3μm左右,呈粉末状,包覆效果最好。当微胶囊加入面漆的质量分数为4.0%时,漆面性能较好,附着力为二级,光泽度在60°下为10.9,抗冲击力为15 kg·cm,色差为1.0,硬度为H,对微裂纹愈合程度较佳。     

壳聚糖/阿拉伯胶-豚草提取物微胶囊剂正交试验及性能测定

本文以豚草提取物为囊芯材料,壳聚糖和阿拉伯胶为囊壁材料,通过正交试验筛选壳聚糖/阿拉伯胶-豚草提取物微胶囊的最佳制备组合,并对制备的微胶囊进行性能测定研究,结果表明:壳聚糖/阿拉伯胶-豚草提取物微胶囊最佳制备组合为壳聚糖质量分数为0.4%,阿拉伯胶质量分数为2%,芯壁比为1∶1,成囊pH3.5,成囊时间80 min,对成囊的影响大小排序为芯壁比阿拉伯胶质量分数成囊pH壳聚糖质量分数成囊时间。扫描电镜显示微胶囊剂外部形态规则,大小均匀,外壁光滑,杂质较少。壳聚糖/阿拉伯胶-豚草提取物微胶囊缓释性能好于豚草提取物。     

锦绣杜鹃花色苷微胶囊的制备及其稳定性研究

为提高花色苷的稳定性，拓宽其在功能性产品上的应用，以阿拉伯胶和乳清蛋白为壁材，杜鹃花色苷为芯材，采用响应面法优化锦绣杜鹃花色苷微胶囊的制备工艺，同时运用扫描电子显微镜(SEM),傅里叶红外光谱(FT-IR)仪和热重(TG)分析仪等对花色苷微胶囊进行表征分析。研究结果表明：喷雾干燥法制备锦绣杜鹃花色苷微胶囊的最佳工艺条件为壁芯比4∶1(g/g),进风口温度165℃,进料流量500 mL/h,此条件下，花色苷微胶囊包埋率为(89.28±1.05)%。SEM显示花色苷微胶囊呈较均匀的球状颗粒，粒径为4.0μm,结构紧密，无裂痕，不易黏连。FT-IR分析表明杜鹃花色苷包埋在阿拉伯胶和乳清蛋白形成的薄膜中。TG分析表明花色苷在197.7℃,质量明显下降，而花色苷微胶囊在237.5℃才有明显质量损失。储存稳定性分析表明受光照、温度的影响，杜鹃花色苷微胶囊保留率明显比未包埋的花色苷高。     

微囊型甲醛捕捉剂对薄木饰面人造板甲醛释放量的影响

随着薄木饰面板在家具、装修领域中的使用量越来越大,人造板的游离甲醛释放问题也愈发引起人们关注,现有的甲醛捕捉剂一般只能在短期内发挥效果,而对人造板甲醛的长期释放控制效果并不理想。为解决人造板甲醛释放的长期性问题,以尿素为芯材、乙基纤维素为壁材制备微囊型甲醛捕捉剂,探讨不同乳化剂及芯壁比制备的微囊型甲醛捕捉剂对饰面人造板甲醛控释效果的影响。结果表明,当乳化剂为十二烷基硫酸钠、芯壁比为3∶1,乳化剂用量1%、壁材质量分数3%、搅拌速度1000 r/min时,制备出的微胶囊芯材负载效果最好,负载量达到36.24%、负载效率为8.05%。采用该微胶囊以2%的质量比与脲醛树脂胶黏剂混配进行饰面板贴面热压时,得到的薄木贴面板的甲醛释放量相比未处理饰面板降低了37.9%。经过20 d后,微胶囊对其饰面板甲醛的释放仍表现出一定的控制效果,饰面板的甲醛释放量为0.99 mg/L,仅为未处理饰面板的56.9%。说明用微囊型甲醛捕捉剂对饰面人造板进行处理不仅能够对饰面板中的甲醛进行控释,而且在长期的放置、使用过程中也能够持续发挥作用,从而达到降低室内空气中甲醛浓度的目的。     

壳聚糖/阿拉伯胶-豚草提取物微胶囊试验条件影响研究

本文通过利用单因素试验,测定壳聚糖质量分数、阿拉伯胶质量分数、芯壁比、成囊pH四个影响因素对形成微胶囊质量的影响,结果表明:壳聚糖质量分数0.6%～1%、阿拉伯胶质量分数2%～3%、芯壁比2∶1～1∶2、成囊pH为4左右时,壳聚糖和阿拉伯胶反应完全,得出微胶囊的效率和有效载量相对高于其他试验条件。     

豚草提取物脲醛树脂微胶囊制备与表征

为开发环境友好型农药剂型及解决植物源农药易失活问题,采用原位聚合法,以豚草提取物为囊芯物质、脲醛树脂为囊壁材料,制备豚草提取物脲醛树脂微胶囊。结果表明:制备豚草提取物脲醛树脂微胶囊最优配比方案为尿素与甲醛质量比1.0:2.5,芯壁比1:2,酸化时间1 h,乳化时间80 min。制得的微胶囊形状规则、表面光滑、无杂质、包覆完全。微胶囊中位径为18.56μm,大部分粒径分布在19.34~32.09μm之间。豚草提取物脲醛树脂微胶囊的缓释效果优于豚草提取物。     

豚草提取物脲醛树脂微胶囊主要影响因子的研究

以豚草提取物为囊芯物质,以脲醛树脂为囊壁材料,探讨原位聚合法制备豚草提取物脲醛树脂微胶囊的适宜条件,结果表明:制备豚草提取物脲醛树脂微胶囊的适宜条件为:脲醛树脂预聚体制备时间1.0~1.5 h,尿素与甲醛质量比1.0:1.5~1.0:2.5,芯壁比1:2,成囊pH1.5~2.5,成囊时间60~90 min,搅拌速度200~400 r·min-1。制备的微胶囊包封率与载药量均达到80%以上,微胶囊外部形态规则,表面较光滑。     

银杏蛋白-海藻酸钠制备包埋植物乳杆菌微胶囊及其性能研究

植物乳杆菌作为一种益生菌,当人体食用足够量时,可以有益身体的健康。近年来,越来越多的益生菌已被作为辅料添加至食品中,但添加的益生菌在食品加工过程中易高温失活或者在人体胃肠道酸性环境下存活率显著降低。因此,为了提高益生菌在人体胃肠道内和贮藏期间的稳定性,以银杏蛋白和海藻酸钠为复合壁材,采用挤压法制备植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)微胶囊,得到包埋率高的微胶囊产品。通过单因素试验,考察了复合壁材质量浓度、菌液与壁材比例、Ca Cl2质量浓度、固化时间等对植物乳杆菌包埋效果的影响。在单因素试验的基础上,采用正交试验确定了制备微胶囊的最佳工艺参数。结果表明,植物乳杆菌微胶囊的最佳制备工艺如下:壁材质量分数为2.5%,菌液与壁材体积比为1∶2,Ca Cl2质量分数为5%,固化时间为20 min时,植物乳杆菌微胶囊的包埋率最高,可达86.33%。植物乳杆菌微胶囊在模拟胃液中具有较好的耐受性,肠溶性也较好,并且适宜在低温下贮藏。上述结果表明银杏蛋白-海藻酸钠复合壁材可以大大地提高植物乳杆菌微胶囊产品的稳定性。     

核桃粕制备微胶囊速溶核桃粉工艺研究

以冷榨核桃粕为原料,采用微胶囊包埋技术研究速溶核桃粉的制备工艺,为开发高品质核桃深加工产品提供技术。结果表明:添加2%蔗糖脂肪酸酯作乳化剂、0.9%的β-环糊精作稳定剂、乳化温度60℃,核桃液乳化稳定性好。采用微胶囊包埋技术,以明胶、麦芽糊精、β-环糊精为壁材配料,配方为1:4:4,芯壁材比例10:1,核桃粉包埋率可达85.63%。采用食品贮藏期加速测试法(ASLT)测得用上述工艺生产的微胶囊速溶核桃粉保质期可达12个月。     

微胶囊型自修复技术及其在涂料中的应用

涂料在长期使用过程中会因环境因子、物理损伤或其他因素导致涂层内部产生微裂纹,降低其保护性能,从而影响使用期限、增加经济成本。为了修复裂纹或损伤,应用于涂料中可进行自修复的微胶囊技术成为了现在热门的研究方向。笔者首先根据囊芯材料不同,归纳了几种常见的自修复体系,并对各体系目前的研究进展、微胶囊制备原理以及未来发展等方面进行了总结。微胶囊型自修复体系主要包括双环戊二烯-Grubbs固化剂体系、环氧树脂芯材微胶囊自修复体系、异氰酸酯微胶囊自修复体系、干性油微胶囊自修复体系、极性溶剂芯材自修复体系、硅氧烷自修复体系和硅油型自修复体系等。现阶段自修复涂料的研究主要针对制备过程中的工艺因素优化,部分自修复体系在涂料领域实现广泛应用还比较困难。对制备微胶囊的常见方法进行了介绍,主要包括界面聚合法、原位聚合法、溶剂挥发法,需根据微胶囊应用领域、性能要求、成本和生产规模等因素共同决定制备方法。论述了微胶囊自修复技术在木器涂料、颜料和纺织印染,以及建筑、航空航天和船舶涂料中的应用,发现微胶囊技术研究应用越来越趋向专业化。最后,对微胶囊技术的发展趋势进行了展望,如优化现有自修复系统、改性微胶囊提升其修复作用等。     

绿僵菌分生孢子微胶囊乳液制备研究

金龟子绿僵菌(Metarhizium anisopliae var.anisopliae)是一种重要的真菌,常用于防治林业害虫,但其分生孢子制剂不耐贮藏,且高温、干燥、强紫外光等环境条件影响其田间防治效果.为增强绿僵菌分生孢子的贮藏性及野外应用的抗逆性,该研究探索了水包油法制备绿僵菌分生孢子微胶囊乳液的技术工艺.结果表明,以辛烯基琥珀酸淀粉钠为壁材料,绿僵菌孢子粉(分散于大豆色拉油中)为芯材,其最佳组合和制备条件为,壁材料∶芯材料(m/m) =10∶1,其中大豆色拉油∶孢子粉=3∶1,乳化剂为0.5％吐温-80,剪切速度为13 000 rmp,剪切时间为1 min,制成微胶囊乳液的包覆率和萌发率分别达到75.53％、82.50％.     

松香改性新型微胶囊壁材的制备研究

以松香、富马酸、亚硫酰氯为原料,制备了富马海松酸酰氯.以富马海松酸酰氯为油溶性单体,二乙烯三胺为水溶性单体,在稳定的乳化体系中两种单体在两相界面发生缩聚反应,生成立体网状结构的高分子聚合物囊壳,形成包油微胶囊.确定了富马海松酸酰氯制备反应的最佳条件和微胶囊化过程中的最佳乳化条件、成囊条件及最佳芯壁比.实验得出当芯壁比为71,乳化剂加入量为6%,乳化过程搅拌速度3 000r/min,成囊过程搅拌速度800r/min时,得到微胶囊包埋率为85.4%,包埋度为74.7%.     

羧甲基纤维素/蜜胺树脂相变纳米储能材料的制备与表征

以羧甲基纤维素(CMC)改性的蜜胺树脂作为壁材,以石蜡为芯材,采用原位聚合法,制备CMC改性的蜜胺树脂相变纳米胶囊。采用FTIR、DSC、SEM及光学显微镜等现代分析仪器对产物的性能进行分析和表征,探讨乳化剂种类和芯材乳液制备转速对胶囊制备过程的影响。结果表明,采用复配乳化剂制备的相变胶囊的性能要优于使用单一乳化剂制备的相变胶囊;当制备芯材乳液的转速为8 000 r/min时,芯材乳液的性能最好;所制得的相变胶囊为球形、平均粒径约为50 nm,且包裹完全、粒径均匀,相变焓为81.87 J/g。     

喷雾干燥制备角鲨烯微胶囊的研究

以明胶、阿拉伯胶和麦芽糊精复配作为壁材,蔗糖酯和聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯(吐温-80)为乳化剂,采用超声波乳化-均质-喷雾干燥工艺制备角鲨烯微胶囊产品。对超声波乳化工艺、壁材配比、乳化剂添加量以及喷雾干燥等参数进行了研究,并将优化工艺所制备的产品与冷冻干燥法制备微胶囊进行比较。结果表明,产品的最佳工艺为:角鲨烯3.0 g,吐温-80为0.6 g,经超声波乳化后(功率240 W,时间4 min)与明胶2.0 g,阿拉伯胶2.0 g,麦芽糊精10.0 g,蔗糖酯0.5 g,按料液固体质量分数为3.88%的比例与水混合,在进风温度180℃,出风温度105℃,喷雾空气流速为1.5 m3/h,进料速率为6 m L/min的条件下进行喷雾干燥。此条件下,角鲨烯微胶囊包埋率92.3%,颗粒呈球形,粒径在12.0μm左右。喷雾干燥相较于冷冻干燥,所得微胶囊包埋率更高,产品颗粒呈球形,粒径更小,热性能也更加稳定。