[发明专利]智能触发型混凝土细微观裂缝自修复微胶囊及其制备方法

权利要求书

1.智能触发型混凝土细微观裂缝自修复微胶囊，其特征在于，包括：

微胶囊芯材，其包括质量分数为25-27％的膨胀剂，32-34％的结晶反应剂，0.6-0.7％的渗透结晶材料；并加入质量分数为33-35％的湿度调和剂，进行均匀混合搅拌；

微胶囊壁材，其包括乙基纤维素、壳聚糖和羟丙基甲基纤维素；并按如下方法制备：将1-3重量份乙基纤维素和0.5-1.5重量份羟丙基甲基纤维素溶于96.5-98.5重量份无水乙醇中，搅拌5-15min使乙基纤维素充分溶解，得到乙基纤维素和羟丙基甲基纤维素混合液；将2-3重量份壳聚糖溶于97-98重量份浓度为2-3％的醋酸溶液中，进行28-32℃水浴加热，搅拌使其充分溶解，得到壳聚糖溶液；将8～10体积份的乙基纤维素和羟丙基甲基纤维素混合液与1～5份体积份的壳聚糖溶液混合，充分搅拌，得到微胶囊壁材溶液；其中，将微胶囊壁材溶液喷于微胶囊芯材表面形成包衣膜，得到自修复微胶囊。

2.如权利要求1所述的智能触发型混凝土细微观裂缝自修复微胶囊，其特征在于，所述膨胀剂采用质量分数为13-14％氧化钙和12-13％氧化镁；所述结晶反应剂采用硅酸钠或碳酸钠；所述渗透结晶材料采用葡萄糖酸钠；所述湿度调和剂采用浓度为75％的乙醇。

3.如权利要求1所述的智能触发型混凝土细微观裂缝自修复微胶囊，其特征在于，所述微胶囊芯材还包括质量分数为6-7.3％的气相二氧化硅，28-29％的微晶纤维素以及4-5.4％羟丙基甲基纤维素。

4.如权利要求1所述的智能触发型混凝土细微观裂缝自修复微胶囊，其特征在于，通过搅拌使壳聚糖溶液完全溶于醋酸溶液后，需静置10分钟使气泡消失。

5.智能触发型混凝土细微观裂缝自修复微胶囊的制备方法，应用于权利要求1至3中任一所述的智能触发型混凝土细微观裂缝自修复微胶囊，其特征在于，包括下列步骤：

步骤一、微丸的制备：

将均匀混合搅拌后的微胶囊芯材放入挤出装置中，挤出装置工作对微胶囊芯材进行挤压形成条状的微胶囊芯材，同时开启制冷循环装置，以防止挤出过程中材料过热影响材料性状，其中，所述挤出装置采用直径为0.7mm的带孔模板；

将条状的微胶囊芯材倒至滚圆机的滚筒中，开启所述滚圆机，滚圆形成微丸；

将滚圆成型的微丸放入流化床设备内，对微丸进行干燥；

步骤二、喷雾包衣：将微胶囊壁材溶液利用喷雾干燥装置，对形成的微丸表面进行喷雾干燥。

6.如权利要求5所述的智能触发型混凝土细微观裂缝自修复微胶囊的制备方法，其特征在于，开启所述滚圆机后，调节底部转盘转速至800转/分钟，转动3分钟；增加转速至1000转/分钟，转动1分钟；增加转速至1200转/分钟，转动1分钟；其中，在转动过程中添加10克水，以调整滚圆效果，使微丸粒径均匀不粘结。

7.如权利要求5所述的智能触发型混凝土细微观裂缝自修复微胶囊的制备方法，其特征在于，对微丸进行干燥的过程为：将流化床设备内的风机转速设置为2500转/分钟，先将进风温度设置为80℃，热风干燥10分钟后，再将进风温度降至45℃，热风干燥20分钟，待微丸完全干燥，停止流化床设备。

8.如权利要求5所述的智能触发型混凝土细微观裂缝自修复微胶囊的制备方法，其特征在于，对形成的微丸表面进行喷雾干燥的具体过程为：

使用磁力搅拌器持续对囊壁混合溶液进行搅拌，以保证囊壁混合液的均匀；

包衣液喷入装置在6转/分钟的条件下喷雾工作20分钟，以防止微丸颗粒粘结；

调整转速至20转/分钟，直至囊壁混合液全部喷完；

干燥30分钟，以使在微丸表面形成均匀、连续的包衣膜。

9.如权利要求1至4任一所述的智能触发型混凝土细微观裂缝自修复微胶囊在混凝土材料中的应用，其特征在于，将智能触发型混凝土细微观裂缝自修复微胶囊加入混凝土材料中，并进行搅拌，制得混凝土自修复材料，在混凝土出现裂缝时，对裂缝进行修补，封堵裂缝。