[发明专利]一种用于制备中空微胶囊囊壁的组合物及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制备中空微胶囊囊壁的组合物及用所述组合物制备 中空微胶囊的方法，属于微胶囊技术领域。

背景技术

中空微胶囊是指一类尺寸在纳米至数百微米之间的具有特殊结构的材料， 其中空部分可以容纳大量的客体分子或大尺寸的客体；另外，中空胶囊具有密 度低，比表面积大，稳定性好和具有表面渗透能力的特点。中空胶囊的特殊结 构与各种材料自身的性质相结合，将赋予材料新的性能，因此在化学、生物和 材料科学等领域均有重要的应用，如应用于控制释放胶囊(药物、颜料、化妆 品、油墨)、人造细胞、电学元件、填料、催化、分离材料、涂料以及声学隔 音材料等领域。

鉴于中空微胶囊的用途广泛，对其制备方法和工艺条件的研究也日益深 入。目前中空微胶囊的制备方法主要有自组装法、模板合成法和乳液法三类。 自组装法可以得到纳米尺寸的中空结构聚合物微胶囊，但这种方法对体系要求 较严，且需要在极低的聚合物浓度下进行，因而它们的实际应用受到极大限制。 乳液法是利用乳液合成中的新颖技术合成中空微胶囊，虽然大大拓宽了中空微 胶囊的应用范围，但制备过程烦琐。模板合成法需要通过物理或化学方法将所 制“核-壳”型胶囊的“核”模板去掉，除耗时耗能外，还会对囊壁的完整性 造成不同程度的破坏。另外，现有的囊壁材料通过上述三种方法所制得的中空 胶囊，难以对壳的表面进行功能化改性，不适应中空胶囊对多种应用的需求(如 对不同功能物质的负载)，且空心胶囊囊壁的结构和性质不易按需要方便地进 行调节。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种用于制备中空微胶 囊囊壁的组合物，本发明的组合物制成的微胶囊囊壁性质易于调节，密封性和 热稳定性均十分良好。

本发明的另一目的是提供上述组合物制备中空微胶囊中的方法，更具体地 说是一种通过原位乳液或悬浮自由基共聚成膜而制备中空微胶囊的方法。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种用于制备中空微胶囊囊壁的组合物，由以下重量份数的组分组成：

单官能度单体        5～15份；

双官能度单体        1～10份；

交联剂              0.1～1份；

发泡型热引发剂      0.1～2份。

所述单官能度单体为丙烯酸甲酯(MA)、丙烯酰胺(Ann)、丙烯酰胺丙 烷磺酸钠盐(AMPS)、N-羟甲基丙烯酰胺(NMA)、烯丙氧基羟丙磺酸钠 (HAPS)、乙烯基磺酸钠(SVS)、烯丙氧基壬基酚醚或烯丙氧基壬基酚醚的 磺化物中的一种或几种的混合物。

所述双官能度单体为二甲基丙烯酸四乙二醇酯(TEGDMA)、戊二醇二丙 烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)、二甲基丙 烯酸三乙二醇酯或甲基丙烯酸烯丙酯中的一种或几种的混合物。

所述交联剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)、乙氧基化三羟 甲基丙烷三丙烯酸酯或三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)中的一种或几种 的混合物。

所述发泡型热引发剂优选偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁酸二 甲酯或2，2-偶氮二(2-甲基丁腈)中的一种或几种的混合物。

本发明的组合物在制备中空微胶囊中的应用，是将所述组合物通过原位乳 液或悬浮自由基共聚成膜，进而制备成中空微胶囊。

利用本发明组合物制备中空微胶囊的方法包括如下步骤：

(1)将乳化剂溶解于水中，在搅拌下加入上述制备中空微胶囊囊壁的组 合物，均质乳化得乳液或悬浮液；

(2)将制得的乳液或悬浮液加热反应，乳液或悬浮液中的组合物固化成 膜，并俘获反应过程中所产生的气泡，形成中空微胶囊。

步骤(1)中所述的乳化剂可为常规乳液聚合乳化剂，优选十二烷基苯磺 酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚(NP-30)、十二烷基硫酸钠(SDS)、明胶、阿拉伯胶、 苯乙烯-马来酸酐共聚物钠盐(SMA)、乙烯-马来酸酐共聚物钠盐、磺基琥 珀酸癸基聚氧乙烯醚酯二钠或磺基琥珀酸双十三烷基酯钠中的一种或几种的 混合物；所述均质乳化的时间优选3-10min。

步骤(2)中所述加热反应的温度优选50-90℃，反应时间优选1-3小时， 囊壁组成物聚合固化成膜并将微球内所产生的气泡俘获，形成了中空微胶囊结 构。