[发明专利]包胶

说明书

本发明涉及酸的微胶囊和使用的设备以及它们的生产方法。本发明尤其是，但不仅仅涉及用于合成树脂固化的催化剂和/或引发剂的微胶囊。

在大多数应用中，树脂的加工和固化是在控制的条件下进行的。但是发生下列情况，即当为达到树脂的最佳利用，在适当时间前必须控制/防止树脂固化。

大多数热固性树脂的应用中使用热来固化树脂，热的应用造成树脂中的催化剂和/或促进剂加速树脂分子的交链。但是，即使未使用热，树脂经几天后也会固化，因而限制了未固化的树脂能被贮存的时间。所以由上述可见，一当树脂与催化剂相混合和被用于特定的应用时，要争取时间使树脂/催化剂体系到达应有位置。

工业上已意识到这问题并已通过开发用光辐照可固化专用树脂等一些努力来解决该问题。

直径小于100μ的超细微胶囊已被制成，当该微胶囊被分散于整个树脂中时，它们是热固性树脂领域使用时，其大小是合适的。当微胶囊是如此小时，它们能被均匀地分散并不会在树脂中沉积。

一种特别类别的树脂是酚醛树脂，它是酚类(通常为苯酚)和醛类(一般为甲醛)之间的反应产物。热固性树脂工业中使用酚醛树脂体系的一个主要优点是树脂最初含低分子量易熔的固态树脂，该树脂可以被容易地处理，其后当固化时树脂形成为高分子量的、坚固的耐热材料。

酚醛树脂通常经加入强酸引发/催化，这些强酸如硫酸、盐酸、磷酸、甲苯磺酸等等，它们都有很强的腐蚀性并且难以处理，酸的腐蚀性是异常难于将酸包胶的主要因素之一，没有某种类型的包胶或控制释放，使酸控制释放入树脂中是不可能的。另一种树脂是尿甲醛树脂也是使人感兴趣的。

本发明的一个目的是提供一种可容易地分散于树脂材料中而没有酸的泄漏的强酸胶囊。

而且，本发明也试图提供用于硬质制品生产的可固化树脂体系，其中该树脂能被容易和快速地固化，但保留有长的贮存期限使它特别适用于热固性树脂工业中。

按照本发明的一个方面，是提供一种适用于树脂固化的胶态聚集体，包括水基包胶材料的连续相和包含一种或多种强酸的分散相，其中连续相可以通过外部的能源被破坏以释放出酸。

优选的包胶材料包括耐酸的水基明胶。

强酸可以包括硫酸、盐酸、磷酸和甲苯磺酸或它们的混合物。

按照本发明的另一方面，是提供一种用于硬质制品生产的树脂体系，其中所述树脂体系包括树脂和分散的催化剂/引发剂，所述的催化剂/引发剂是包括水基包胶材料的连续相和包含一种或多种强酸的分散相的胶态聚集体，其中连续相可以通过外部的能源被破坏以释放出酸进入树脂，从而引发/催化树脂进行固化。

这种类型的包胶比先有技术的一个优点是，以前包胶的反应物是以干胶囊形式生产的，当它与树脂混合时往往分散不良，而本发明的胶态聚集体很容易被分散确保完全地分散于树脂中，并显著地减少胶囊大凝聚团块存在的可能性。

本发明在如下方面具有一般性的应用：在其中分散有胶态的胶囊的浸渍过吸收剂材料的树脂可以成型为最终的形状，通过例如加热或电磁能破坏胶态的胶囊，以释放出催化剂或促进剂，造成在所述的最终形状中的树脂和吸收剂材料固化。

在本发明的另一个实施方案中，包胶的催化剂与可固化的树脂性材料混合，而后由树脂性材料浸渍纤维载体层。

当树脂未被固化时纤维层可以被成型为任何所要求的形状，如小船形或车辆的模塑部件，然后，通过加热或电磁能固化树脂以破坏胶态的胶囊。

树脂/胶态的胶囊载体材料优选地具有一种纤维状片结构，包括垫、卷材或无规则取向的纤维，这些纤维可以是玻璃纤维和/或天然和合成来源的纤维。

按照本发明的另一个方面，也提供一种用于适合在树脂固化反应中用作催化剂、促进剂或引发剂的一种或多种强酸的微胶包胶的方法，它包括下述步骤：混合酸、水基的包胶材料和水；声波处理所形成的混合物以使在包胶材料中包胶入酸，和从混合物中基本上除去剩余的水以使在包胶材料中形成酸的胶态聚集体。

作为一个特定的实例，当耐酸的明胶被使用时，超声能或声波处理步骤中明胶的应用造成蛋白质分子的自由基诱导交联。高活性基，特别是H·和OH·经超声由水生成，并与溶液/空气中存在的分子氧反应形成过氧化物HO₂·。过氧化物与蛋白质分子反应通常在半胱氨酸残基之间形成双硫键。超声能够产生高浓度的、通常在1-20μ范围的窄尺寸分布蛋白质状胶态胶囊。