一种可油相分散型二氧化钛纳米缓释微胶囊的制备及应用制造技术

本发明专利技术公开了一种新型一类油分散型纳米二氧化钛缓释微胶囊粉末的制备方法及其应用。第一步，制备由疏水的有机硅Si

【技术实现步骤摘要】
一种可油相分散型二氧化钛纳米缓释微胶囊的制备及应用


[0001]本专利技术属于纳米二氧化钛材料领域，具体涉及一种可油相分散型二氧化钛纳米缓释微胶囊的制备及其应用。

技术介绍

[0002]二氧化钛又称钛白粉，通常平均粒径在纳米尺度时称为纳米二氧化钛，由于其具有无毒无味无刺激、热稳定性好、比表面积大、抗紫外线、光催化特性、化学性质稳定、抗菌性能优等特性，使得纳米二氧化钛广泛应用于涂料、纸张、橡胶、塑料、电池、抗菌、化妆品等各个领域。
[0003]目前纳米二氧化钛的制备方法主要有三种方法：气相法、液相法和固相法。其中液相法由于操作简便、成本较低等原因而应用最广泛。液相法是指通过液体中加入引发剂或沉淀剂等物质，引起纳米粒子均匀沉淀析出的方法，主要包括溶胶
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凝胶法、水热法、液相沉积法、微乳液法等。例如已有日本专利(专利号：2007
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176753)利用钛酸酯、钛盐、四甲基氢氧化铵(TMAH)、二醇或三元醇等混合溶液水热处理而制备纳米二氧化钛。但是所用原料TMAH作为有毒危化品，限制了其生产与应用。另外中国专利(专利号：CN 107074581B)通过引入含氮的5元环化合物替代有毒的TMAH来制备纳米二氧化钛，并用于染料敏化太阳能电池中。
[0004]而中国专利(专利号：CN 103917494 B)中利用异丙基钛和羧酸在超临界流体中反应制备球形多孔纳米二氧化钛，并用于基因枪用载体。但此方法中需要超临界甲醇流体且需加入苯甲酰胺，乙酸铒等化合物，制备过程复杂，成本较高。
>[0005]中国专利(专利号：CN 109112661 A)中通过酞酸四丁酯水解为溶胶
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凝胶，随后制备N
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Au或/和N
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Ag共超支化聚合物，最后将此聚合物加入溶胶
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凝胶中制得N
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Au或/和N
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Ag共掺杂复合二氧化钛，具有抗菌、抗紫外线、高催化活性和环保无污染的优势，并用于纺丝工艺中。另外Valan Arasu等(Renewable Energy,2020,152:358
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367.)采用溶胶
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凝胶法，在纳米二氧化钛的生成过程中引入纳米Ag，制备出了TiO2‑
Ag复合纳米粒子，更进一步提升了纳米二氧化钛的热导率。但是这些方法步骤繁多且工艺较复杂。
[0006]中国专利(专利号：CN 102015540 B)中将羧酸和羧酸衍生物制得聚合物加入到二氧化钛微粒酸性水分散性中，用碱中和得到沉积在二氧化钛表面上的羧酸单体或聚合物形成的二氧化钛微粒复合物。此二氧化钛微粒复合物可均匀分散在水中，具有高透明性和高稳定性，并可用于制备具有紫外线防护作用的护肤品。但此方法中制备的纳米二氧化钛微粒为水分散性，防水性差且加入的紫外线吸收剂等组合物和纳米二氧化钛微粒为简单物理混合，保持效果较差且保持时间短。
[0007]更进一步地，已有文献报道将二氧化钛作为壳材，包裹各种活性物质制成二氧化钛微胶囊。例如Cheng等(Powder Technology,2021,385:546
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556.)以甲酰胺作为水相，石蜡为油相来构建水包油乳液模板体系，通过钛酸四丁酯水解缩合形成二氧化钛壳体的过程中引入氧化石墨烯纳米片，实现对石蜡的包覆，制得粒径约5μm的TiO2微胶囊，导热率相对
石蜡提高100.69％。还有Li等(Energy Technology,2020,8(12):2000550.)通过溶胶
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凝胶法利用钛酸四丁酯水解而在NaNO3颗粒芯材外层形成二氧化钛壳材，从而制得一种新型TiO2高温相变微胶囊，并应用于潜热功能流体，热利用回收等领域。但这些方法制备的TiO2微胶囊粒径较大(5
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15μm)，且形貌较差且不规则，在油相中分散性差，易团聚，芯材难以释放等问题仍需解决。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种制备可油相分散型二氧化钛纳米缓释微胶囊的制备方法，其中包括制备一种由疏水的有机硅Si
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O
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Si主链和两端亲水的PEG链段构成的促分散剂，该方法制备工艺简便，成本低廉，制备得到的微胶囊粉末油分散性好，不团聚，稳定性好。
[0009]具体的技术方案如下：
[0010]一种可油相分散型二氧化钛纳米缓释微胶囊的制备方法，由以下四步反应制得：(1)制备促分散剂；(2)配制油相连续相混合物；(3)配置水相分散相混合物；(4)将水相分散相混合物加入油相连续相混合物中，加入含钛稀释溶液，通过油包水乳液法制备二氧化钛纳米缓释微胶囊粉末；所述油相连续相混合物为溶解有促分散剂和油相表面活性剂的油相溶剂，所述促分散剂由疏水的有机硅Si
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O
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Si主链和两端亲水的PEG链段构成。
[0011]其中，所述促分散剂由以下反应制得：1)将同摩尔量的聚乙二醇单甲醚和异氟尔酮二异氰酸酯置于溶剂中反应制得端NCO的PEG，2)随后与端
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NCO的PEG一半摩尔量的端氨基硅油或端胺丙基硅油反应制得促分散剂PEG
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(Si
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O
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Si)
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PEG。
[0012]具体的，所述聚乙二醇单甲醚的链节数为n＝5
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20；所述端氨基硅油或端胺丙基硅油的链节数为m＝5
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20。
[0013]反应式如下：
[0014][0015]具体的，所述溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲苯中一种或几种混合物，优选地，溶剂为无毒无害的乙酸乙酯。溶剂的质量与聚乙二醇单甲醚的摩尔量比为(4～5)kg：1mol。
[0016]具体的，步骤1)中先加热至40～60℃，再加入催化剂反应6～8h。
[0017]具体的，所述催化剂为有机锡、有机铋、有机锌、三级胺种类催化剂中一种或几种混合物，优选地，催化剂为无毒无害的有机锌催化剂。催化剂的质量与聚乙二醇单醚的摩尔量比为(10～50)g：1mol。
[0018]具体的，步骤2)中加入端氨基硅油或端胺丙基硅油后，加热至50～60℃，反应2～4h。
[0019]所述油相表面活性剂为聚氧乙烯醚改性聚硅氧烷、脂肪酸钠、月桂基硫酸钾、聚氧乙烯醚月桂基磷酸钠、聚甘油
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4异硬脂酸酯或鲸蜡基聚乙二醇中的至少一种；所述油相溶剂为正己烷、环己烷、八甲基环四硅氧烷、六甲基二硅氧烷、环己烷、正辛烷、苯或甲苯中的至少一种；促分散剂和油相溶剂质量比为0.1
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5％；油相表面活性剂和油相溶剂质量比为0.1
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5％。
[0020]所述水相分散相混合物包括水溶性活性物质，水相表面活性剂和水溶酸。
[0021]所述水溶性活性物质为甘油、赤藓糖醇、聚乙二醇、聚丙二醇、维甲酸、维生素B6、PCA锌、PCA钠本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可油相分散型二氧化钛纳米缓释微胶囊的制备及应用，其特征在于，由以下四步反应制得：(1)制备促分散剂；(2)配制油相连续相混合物；(3)配置水相分散相混合物；(4)将水相分散相混合物加入油相连续相混合物中，加入含钛稀释溶液，通过油包水乳液法制备二氧化钛纳米缓释微胶囊粉末；所述油相连续相混合物为溶解有促分散剂和油相表面活性剂的油相溶剂，所述促分散剂由疏水的有机硅Si
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Si主链和两端亲水的PEG链段构成。2.根据权利要求1所述可油相分散型二氧化钛纳米缓释微胶囊的制备方法，其特征在于，所述促分散剂由以下反应制得：1)将同摩尔量的聚乙二醇单甲醚和异氟尔酮二异氰酸酯置于溶剂中反应制得端NCO的PEG，2)随后与端NCO的PEG一半摩尔量的端氨基硅油或端胺丙基硅油反应制得促分散剂PEG
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(Si
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Si)
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PEG。3.根据权利要求2所述可油相分散型二氧化钛纳米缓释微胶囊的制备方法，其特征在于，所述聚乙二醇单甲醚的链节数为n＝5
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20；所述端氨基硅油或端胺丙基硅油的链节数为m＝5
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20。4.根据权利要求1所述可油相分散型二氧化钛纳米缓释微胶囊的制备方法，其特征在于，所述油相表面活性剂为聚氧乙烯醚改性聚硅氧烷、脂肪酸钠、月桂基硫酸钾、聚氧乙烯醚月桂基磷酸钠、聚甘油
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4异硬脂酸酯或鲸蜡基聚乙二醇中的至少一种；所述油相溶剂为正己烷、环己烷、八甲基环四硅氧烷、六甲基二硅氧烷、环己烷、正辛烷、苯或甲苯中的至少一种；促分散剂和油相溶剂质...

【专利技术属性】
技术研发人员：何睿，喻学锋，余学成，赵云鹤，喻竟，陈刚，
申请(专利权)人：上海永熙信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：