[发明专利]一种室温下可多次自修复的微胶囊、制备方法及应用

权利要求书

1.一种室温下可多次自修复的微胶囊，其特征在于：包括第一微胶囊和第二微胶囊；

所述第一微胶囊的囊壁为脲醛树脂，囊芯为双丙基硫丙基醚硼酸酯甲基二甲氧基硅氧烷、催化剂和粘合促进剂，其中双丙基硫丙基醚硼酸酯甲基二甲氧基硅氧烷、催化剂和粘合促进剂质量比为1：0.005～0.015：0.002～0.005；所述催化剂为二月桂酸二丁基锡，所述粘合促进剂为甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷或双[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]胺；

所述第二微胶囊的囊壁为脲醛树脂，囊芯为二羟基聚二甲基硅氧烷、催化剂和粘合促进剂，其中二羟基聚二甲基硅氧烷、催化剂和粘合促进剂质量比为1：0.005～0.015：0.002～0.005；

所述第一微胶囊和第二微胶囊的囊壁和囊芯的质量比为1：2.5～5。

2.一种室温下可多次自修复的微胶囊的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

一)可逆硼酸酯键的硅氧烷偶联剂的制备：通过硼酸与3-烯丙氧基-1,2-丙二醇反应和硫醇-烯点击化学反应得到双丙基硫丙基醚硼酸酯甲基二甲氧基硅氧烷；

二)微胶囊的组装与混合：通过水包油乳液原位聚合制备囊壁为脲醛树脂，囊芯为双丙基硫丙基醚硼酸酯甲基二甲氧基硅氧烷、催化剂与粘合促进剂的第一微胶囊，和囊壁为脲醛树脂，囊芯为二羟基聚二甲基硅氧烷、催化剂与粘合促进剂的第二微胶囊。

3.根据权利要求2所述的一种室温下可多次自修复的微胶囊的制备方法，其特征在于，所述步骤一)可逆硼酸酯键的硅氧烷偶联剂的制备的合成路线为：

4.根据权利要求2所述的一种室温下可多次自修复的微胶囊的制备方法，其特征在于，所述步骤一)可逆硼酸酯键的硅氧烷偶联剂的制备包括如下步骤：

1)将硼酸和第一溶剂混合，用KOH调pH约为9～11，加入3-烯丙氧基-1,2-丙二醇，在20～40℃下搅拌反应4～8h，100～140℃下搅拌蒸发除去第一溶剂，最后在100～140℃真空下干燥，即得双(烯丙氧基)甲基硼酸酯；

2)取步骤1)所得的双(烯丙氧基)甲基硼酸酯和巯丙基甲基二甲氧基硅烷在氮气保护下溶于第二溶剂中，加入光引发剂2-羟基-2-甲基苯丙酮，在室温365nm紫外光下搅拌反应0.5～1.5h，室温真空干燥，即得双丙基硫丙基醚硼酸酯甲基二甲氧基硅氧烷。

5.根据权利要求4所述的一种室温下可多次自修复的微胶囊的制备方法，其特征在于：所述第一溶剂为去离子水，第二溶剂为三氯甲烷或正己烷。

6.根据权利要求4所述的一种室温下可多次自修复的微胶囊的制备方法，其特征在于：所述硼酸和3-烯丙氧基-1,2-丙二醇的质量比为2：8～9，所述双(烯丙氧基)甲基硼酸酯、巯丙基甲基二甲氧基硅烷与2-羟基-2-甲基苯丙酮的质量比为6：7～8：0.1～0.3。

7.根据权利要求2所述的一种室温下可多次自修复的微胶囊的制备方法，其特征在于，所述步骤二)微胶囊的组装与混合包括如下步骤：

1)将乳化剂、蒸馏水、脲、氯化铵和间苯二酚混合，搅拌均匀，加入步骤一)制备的双丙基硫丙基醚硼酸酯甲基二甲氧基硅氧烷、催化剂二月桂酸二丁基锡和相应粘合促进剂，用甲酸调节pH为3～4，同时调节转速为500～2000rpm剪切乳化5～20min以调节微胶囊大小，加入消泡剂正辛醇除去表面气泡，加入37wt％甲醛溶液，以1℃/min的速度升温至60℃，保持转速反应1～3小时，加入5wt％～20wt％脲继续保持转速保温反应2～4h，离心分离，并用蒸馏水洗涤多次，抽滤后在常温空气中干燥24～48h，得到第一微胶囊；

2)将步骤1)中的双丙基硫丙基醚硼酸酯甲基二甲氧基硅氧烷替换为二羟基聚二甲基硅氧烷，制备得到第二微胶囊；

3)将步骤1)得到第一微胶囊与步骤2)得到第二微胶囊物理混合。

8.根据权利要求7所述的一种室温下可多次自修复的微胶囊的制备方法，其特征在于：所述乳化剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠或OP-10，乳化剂的浓度为0.3wt％～1.0wt％。

9.根据权利要求7所述的一种室温下可多次自修复的微胶囊的制备方法，其特征在于：所述脲、氯化铵、间苯二酚和37wt％甲醛溶液的质量比为1：0.1：0.1：3～5。