[发明专利]一种明胶-阿拉伯胶/脲醛树脂双层壁材DCOIT微胶囊及其制备方法与应用

说明书

本发明提供了一种明胶‑阿拉伯胶/脲醛树脂双层壁材DCOIT微胶囊及其制备方法与应用。所述微胶囊包括芯材和壁材，所述芯材为DCOIT的二甲苯溶液；所述壁材包括内层壁材和外层壁材，所述内层壁材由明胶‑阿拉伯胶经复合凝聚而成，所述外层壁材由脲醛树脂预聚体经原位聚合而成。本发明还提供了上述双层壁材DCOIT微胶囊的制备方法。本发明制备的双层壁材DCOIT微胶囊包埋率高、载药量高、有良好的热稳定性，可有效阻止DCOIT的分解流失，提高DCOIT杀菌剂在使用过程中的利用率，开发应用前景好。

技术领域

本发明涉及一种明胶-阿拉伯胶/脲醛树脂双层壁材DCOIT微胶囊及其制备方法与应用，属于微胶囊制备技术领域。

背景技术

海洋生物在水下船体表面的附着、生长给船舶航行带来了极大危害，一方面会降低船舶的航行速度，使得船舶油耗增加，温室气体的排放量增大；另一方面会降低船舶的耐用性和运营效率，干扰船舶的通航性。更重要的是，海洋入侵物种会随船舶的航行在各海域中扩散，极大地影响各海域生态系统的稳定性。因此，开发环保杀菌剂、提高杀菌剂的利用率，一直是船舶防污涂料领域重要的研究课题。

20世纪90年代，美国RohmHass公司成功研制出一种化学名为4,5-二氯-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮(DCOIT)的化合物，并将其注册商标号为Sea-Nine211开始投放市场。DCOIT为白色至淡黄色粉末，不仅具有低毒、长效、广谱的杀菌灭藻特性，而且具有在环境中快速降解，在生物体内积聚作用小的特点。在1996年和1997年分别获得“PresidentialGreen Chemistry Challenge”奖和“化工环境优胜奖”，被誉为环保型杀菌剂。但与其他种类的杀菌剂类似，在使用初期，DCOIT含量高，释放速度快，释放浓度远高于抑制海洋污损生物附着的有效浓度；而在使用后期，DCOIT含量低，释放速度慢，难以达到抑制生物附着的要求。微胶囊具有实现芯材缓慢释放的独特优势，因此，为了DCOIT在使用过程中得到充分利用，达到长效防污效果，研制DCOIT微胶囊具有重要意义。

关于DCOIT微胶囊的制备也有不少文献报道。例如：胡剑青等以羟乙基纤维素为乳化剂、以明胶和阿拉伯胶为壁材、4,5-二氯-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮(DCOIT)为芯材、甲醛为固化剂、冰醋酸和氢氧化钠为pH调节剂，采用复合凝聚法制备了DCOIT微胶囊。虽然复合凝聚法制备的单一壁材的微胶囊成膜性好，但在药物缓释领域存在以下问题：(1)壁材力学强度低，难以应对不同的外界环条件对微胶囊造成的破坏；(2)密封效果不佳，复合凝聚法制备的单一壁材的微胶囊在包封油性芯材时密封效果差，易造成芯材的过早泄露；(3)药物释放不稳定，不易实现被包覆药物长时间阶梯性地有效释放。中国专利文献CN101137288A提供了一种微胶囊化的杀生物剂，包含异噻唑酮杀生物剂或防污剂作为内核材料，该内核材料被包覆在囊壁材料中，其中所述囊壁材料对二甲苯基本上是不渗透的，且水或盐水可从所述胶囊中滤出杀生物剂，其中所述囊壁材料含有掺杂剂用以提高水从胶囊中滤出异噻唑酮的能力，并且所述囊壁材料是聚乙烯醇、脲、间苯二酚和甲醛树脂的反应产物。然而，此专利制备的双壁微胶囊虽能够将防污剂包覆，但存在以下问题：(1)步骤繁琐，反应时间长，不易进行微胶囊的工业化生产。(2)直接将芯材进行高温融化后加入反应体系中，在制备过程中芯材易溶于水相，导致微胶囊的包埋率不高。(3)制备外层壁材时易使得所制备的微胶囊壁厚不均，不能控制防污剂的长期、稳定地释放。

因此，研发一种工艺简单，所得微胶囊包埋率和载药量高的DCOIT微胶囊的制备方法具有重要的意义。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种明胶-阿拉伯胶/脲醛树脂双层壁材DCOIT微胶囊及其制备方法与应用。本发明的方法能够改善微胶囊的包埋率与载药量，提高DCOIT杀菌剂在使用过程中的利用率；并且本发明所制备的双层壁材DCOIT微胶囊球形度规整、包埋率高，可有效减缓药物在使用初期中存在的爆释现象。

术语说明：

室温：具有本领域公知的含义，指25℃±5℃。