[发明专利]一种增强型环氧树脂/固化剂双壁微胶囊的制备方法

摘要

本发明提供了一种将环氧树脂或者环氧树脂与碳纳米管复合作为内层囊芯修复剂，将固化剂作为外层囊芯的双壁自修复微胶囊的制备方法，属于有机复合材料领域。包括以下步骤：将环氧树脂或者环氧树脂与碳纳米管在乳化剂的作用下强力搅拌并超声分散形成环氧树脂乳液或者环氧树脂碳纳米管乳液，制备三聚氰胺甲醛预聚物溶液后与环氧树脂乳液或者环氧树脂-碳纳米管乳液在酸性环境下生成单壁微胶囊。制备固化剂乳液后与单壁微胶囊在酸性环境下搅拌使固化剂颗粒均匀吸附在微胶囊周围，然后加入三聚氰胺甲醛预聚物溶液生成第二层囊壁。制备出的微胶囊含有增强修复剂以及固化剂，可进一步加强微胶囊的修复效果，提高力学性能。

主权项

1、一种增强型环氧树脂/固化剂微胶囊的制备方法；其特征在于包括以下过程：1） 制备环氧树脂乳液：将环氧树脂与乳化剂以质量比5：1‑9：1混合，在50℃‑70℃水浴锅中加热搅拌，搅拌速度为1000‑3000rpm，缓慢向混合物中滴加去离子水，速度为1‑2ml/min，30‑50min后形成环氧树脂乳液；2） 制备环氧树脂‑碳纳米管乳液：将纯硫酸与纯硝酸以3:1的体积比配置成混合强酸，将一定质量的碳纳米管加入混合强酸中，在超声水浴下分散6小时，静置5小时；提取酸化的碳纳米管，加去离子水反复离心、沉淀，去除残留在溶液中的酸，直至溶液基本呈中性，干燥去除水分；将碳纳米管加入到环氧树脂乳液中，质量分数为0.001%‑0.01%，以1000‑3000rpm的搅拌速度搅拌10‑40min，然后超声分散20‑‑50min，形成环氧树脂‑碳纳米管乳液；3） 囊壁预聚物的制备：将三聚氰胺、甲醛、去离子水三种原料按质量比7:11:12混合，在80℃水浴锅中恒温搅拌，待变成无色透明的溶液时，用碱液调节pH为8‑9之间， 50分钟，可获得无色透明的囊壁预聚物；4） 单壁微胶囊的制备：将环氧树脂乳液或者环氧树脂‑碳纳米管乳液与预聚物溶液按质量比2:1‑3:1混合均匀，用酸液调节pH为3‑4之间，在50℃‑70℃水浴锅中加热搅拌1‑5h后，得到微胶囊乳液；抽滤洗涤干燥得到单壁微胶囊；5） 固化剂乳液的制备：将一定质量的固化剂与乳化剂以质量比5:1‑9:1混合，在60‑70℃水浴锅中加热搅拌，以1‑2ml/min的速率不断滴加去离子水， 30‑50min形成乳液后进行超声分散２－３组；6） 固化剂吸附层的制备：将固化剂乳液与单壁微胶囊按质量比1:1‑8:1混合均匀，用酸液调节pH为3.5‑4.0之间；在70℃水浴锅中加热搅拌约50‑75min后，单层微胶囊外均匀包围着固化剂颗粒，形成含固化剂吸附层的乳液；7） 双壁微胶囊的制备 ：往含固化剂吸附层的乳液加入三聚氰胺甲醛树脂预聚物溶液，含固化剂吸附层的乳液与三聚氰胺甲醛预聚物溶液质量比为2:1‑4:1，用酸液调节pH为3.5‑4.5之间，缓慢搅拌约3‑4h；将反应后的体系离心30min，用去离子水或者丙酮清洗3‑4遍，干燥得到白色粉末即为双壁微胶囊。