[发明专利]一种双壁室微胶囊的制备方法

说明书

本发明涉及一种双壁室微胶囊的制备方法，以一种具有双亲性且可再次引发聚合的大分子作为稳定剂，制备包覆修复剂的小胶囊，并将小胶囊作为Pickering乳液的稳定剂，采用硫醇/异氰酸酯点击法，通过稳定胶囊自组装吸附在大胶囊表面的方法，制备双壁室微胶囊。所制备的双壁室微胶囊内壁及外壁小胶囊同时含有修复剂，可实现响应裂纹多次释放修复剂的性能，对智能自修复材料的制备有深渊影响。

技术领域

本发明涉及一种双壁室微胶囊的制备方法，具体涉及以一种具有双亲性且可再次引发聚合的大分子作为稳定剂，制备包覆修复剂的小胶囊，并将小胶囊作为Pickering乳液的稳定剂，采用硫醇/异氰酸酯点击法制备双壁室微胶囊的制备方法。

背景技术

微胶囊是指对分散性的功能性液体、固体或气体进行包封，形成具有核壳式结构的微型储存器，胶囊外层壳体成为屏障，保护核体材料不在外界环境中性能失效。近年来，微胶囊作为储存器存储液体被广泛应用于智能自修复材料中，取得了显著的成果，同时还推动了聚合物自修复体系的发展。微胶囊充当聚合物基体中修复剂的储存介质，在材料损伤时释放出芯材。相比其他方法，基于微胶囊型自修复材料有更大的发展前景，但仍存在难以实现多次自修复的问题。针对实现多次修复的目标，本发明设计并提供了一种大胶囊外壁表面吸附小胶囊的双壁室结构微胶囊，小尺寸胶囊及大胶囊可同时封装修复剂，裂纹扩展可多次释放修复剂，对基体进行修复。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种双壁室微胶囊的制备方法，提供一种以双亲性自稳定微胶囊为Pickering乳液，采用硫醇/异氰酸酯点击法制备多壁室微胶囊的制备方法。该方法中制备的双壁室微胶囊内壁及外壁小胶囊同时含有修复剂，可实现对基体的多次修复。

技术方案

一种双壁室微胶囊的制备方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：将1,1-二苯基乙烯DPE和丙烯酸缩水甘油酯GMA与去离子水混合，水浴加热至65～80℃；其中，丙烯酸缩水甘油酯GMA占去离子水的质量分数为5～14％，1,1-二苯基乙烯DPE占GMA的质量分数为0.6～3％；

步骤2：再加入45～180mL的引发剂水溶液，在搅拌下，水浴加热反应16～24h后，旋蒸去除水分，得到DPE-PGMA预聚物；所述引发剂水溶液的浓度0.5～2.0g/L；

步骤3：DPE-PGMA预聚物加入活化后的透析袋中，密封；放入去离子水中透析一周，分别测量浸泡透析袋的去离子水及现制去离子水的电导率，求差后绝对值0.001倒出预聚物；

步骤4：将DPE-PGMA预聚物、单体、芯材A与去离子水混合，搅拌高速乳化10～40min；再水浴加热至80℃，机械搅拌150～500rmp，水浴加热反应10～16h，离心、醇洗1次，水洗3次，得微胶囊；其中DPE-PGMA预聚物占总反应液的质量分数为7％～14％，单体及芯材A分别占总反应液的质量分数为4～15％；

步骤5：将步骤4的微胶囊配制质量浓度为0.5％～6％的胶囊乳液，与壳层单体硫醇、异氰酸酯、芯材B混合后机械搅拌高速乳化5～10min，再滴加1～2mL三乙胺，室温反应20min后，经抽滤、水洗、干燥，即得双壁室微胶囊；其中，壳层单体硫醇与异氰酸酯的官能团摩尔比为1∶1，芯材B与壳层单体硫醇的质量比为0.5～2∶1。

所述引发剂为过硫酸钾KPS、过硫酸铵APS、偶氮二异丁腈AIBN或过氧化二苯甲酰BPO。

所述单体为甲基丙烯酸甲酯MMA、二乙基苯DVB或两种单体以任意比例混合物。

所述芯材A为双环戊二烯DCPD、环氧E-51、环氧184中的一种、两种或两种以上以任意比例混合的混合物。