一种金属离子络合物囊壁的微/纳胶囊制备方法技术

本发明专利技术公开一种金属离子络合物囊壁的微/纳胶囊制备方法，该制备方法的具体工艺是：1.制备微/纳胶囊粉末：将分别占总囊壁原料的重量百分比为10~50wt%的囊壁反应单体、10~90wt%具有金属离子配体基团的单体、0.1~5wt%引发剂、0.1~5wt%链转移剂和与总囊壁原料重量比为1:9~9:1的囊芯物质混合成油相，并乳化为O/W乳液；搅拌下升温引发聚合反应，制得微/纳胶囊悬浮液，再经过滤、洗涤和干燥即得到微/纳胶囊粉末；2.制备所述的微/纳胶囊：将制得的粉末分散在去离子水中，制得胶囊悬浮液，然后调节pH值，滴加金属离子水溶液，金属离子络合反应0.25~5h后，过滤洗涤即得。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及聚合物微胶囊/纳胶囊技术，具体是一种以金属离子络合交联聚合物为囊壁材料的微/纳胶囊制备方法。
技术介绍
胶囊是以保护性囊壁包裹功能性囊芯(如药物、香精、活细胞、农业化学品、维生素、相变储能材料等)制备的密封型固态微粒，一般依据粒径尺寸可划分微胶囊(粒径范围f 1000 μ m)和纳胶囊(粒径一般小于I μ m)。现有技术中已公开了用于多种应用的胶囊组合物，用于药物控制释放的微胶囊/纳胶囊；用于吸收或释放潜热的相变储能材料微胶囊/纳胶囊；用于香味缓释的香精微胶囊/纳胶囊等。胶囊的囊壁多以聚合物为主，也有以无机物、有机/无机复合材料以及金属材料等为囊壁。以单一高聚物为囊壁的胶囊性能较差，影响其应用，因此研究者通过多种方法、途径对胶囊囊壁进行了改进。中国专利技术专利CN1570014A中，时雨荃等人制备了一种复合层结构的囊壁，内层为蜜胺树脂，外层为经过PEG200改性的蜜胺树脂，它能有效地修补和弥合内层缺陷，从而使微胶囊的表面致密而光滑，并降低脆性。王立新等人在专利技术专利CN1513938A中，通过分次滴加预聚体，制备了一种双层蜜胺树脂囊壁的微胶囊。在专利技术专利CN102000536A中，李伟等人制备了一种以苯乙烯共聚物为胶囊内壁，聚脲为胶囊外壁的复合囊壁微胶囊。此外，时雨荃等人通过在脲醛囊壁中添加无机纳米TiO2粒子，提高微胶囊的力学性能和密封性(时雨荃，蔡明健，无机纳米粒子填充相变微胶囊壁的研究，高分子材料科学与工程，2006. 22(6) :ρ· 201-204.)。在申请人检索范围内，这些现有技术均未提及本专利技术的下述
技术实现思路
。专利
技术实现思路
针对现有技术的缺陷，本专利技术拟解决的技术问题是，提供。该制备方法具有制备工艺相对简单、操作易行、反应过程易于控制、对设备无特殊要求、适于工业化生产等特点。本专利技术解决所述技术问题的技术方案是，设计，该制备方法的具体工艺是(I).制备微/纳胶囊粉末将分别占总囊壁反应原料的重量百分比为l(T50wt%的常规囊壁反应单体、l(T90wt%的具有金属离子配体基团的单体、O. f5wt%的引发剂、O.r5wt%的链转移剂和与总囊壁反应原料重量比为1:9、 I的囊芯物质混合成均一的液态油相，并在含乳化剂的水相中乳化制备微米级或纳米级的稳定的0/W乳液；在搅拌作用下，升温至4(T95°C引发聚合反应，反应O. 5^5h后，制得微胶囊/纳胶囊悬浮液，再经过滤、洗涤和干燥工艺，即得到微胶囊/纳胶囊粉末；(2).制备具有金属离子络合物囊壁的微/纳胶囊将制得的微胶囊/纳胶囊粉末分散在去离子水中，制得重量分数5 80wt%胶囊悬浮液，然后采用常规无机碱溶液或无CN 102941046 A书明说2/6页机酸溶液调节微胶囊/纳胶囊悬浮液的PH值为7 10，在充分搅拌作用下，滴加重量分数为r50wt%的金属离子水溶液，金属离子络合反应O. 25^5h后，过滤洗涤，即得到具有金属离子络合物囊壁的微胶囊/纳胶囊；所述囊芯物质是玫瑰香精、柏树精油、石蜡烷烃、脂肪酸、脂肪醇、脂肪酯或鱼肝油 中的至少一种；当采用两种以上囊芯物质时，混合比例任意；所述常规囊壁反应单体主要是指甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、1，4 二丙烯酸丁二醇酯、苯乙烯或二乙烯苯中的至少一种；当采用两种以上反应单体时，混合比例任意；所述具有金属离子配体基团的单体是指丙烯酸、甲基丙烯酸及其同系物烷基丙烯酸、丁烯二酸、2-甲基-4-戊烯酸、烯丙基磺酸钠、甲基丙烯磺酸钠、二乙烯三胺、四乙烯五胺、三乙烯四胺、N, N'-亚甲基双丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺中的至少一种；当采用两种以上所述单体时，混合比例任意；所述引发剂包括油溶性引发剂和水溶性引发剂中的至少一种；当采用两种以上引发剂时，混合比例任意；所述链转移剂是指异丙醇、异丁醇等烷基醇、十二烷基硫醇或卤代烃；所述常规无机碱溶液是指重量百分比浓度为l 50wt%的KOH水溶液或NaOH水溶液；常规无机酸水溶液是指重量百分比浓度为f 50wt%的HCl水溶液,H2SO4水溶液，醋酸水溶液或甲酸水溶液；所述金属离子溶液包括Fe2+、Fe3+、Ca2+、Zn2+、Cu2+、Mg2+、Ag+、Mn2+、Ni2+、Al3+ 或 Ba2+离子溶液中的至少一种，其质量百分比浓度范围是f50wt%;当采用两种以上金属离子溶液时，混合比例任意。与现有技术相比，本专利技术由于采用金属离子对胶囊囊壁进行了络合交联，因而所得的金属离子络合物囊壁材料具有力学强度高，导热/导电性能优良，同时也可具有抗菌性能以及电磁响应功能等，应用领域扩大，综合力学性能显著提高。附图说明图I为本专利技术制备方法一种实施例所得的金属Ca2+络合交联丙烯酸基共聚物微胶囊的照片图。图2为本专利技术制备方法一种实施例所得的金属Ca2+络合交联丙烯酸基共聚物微胶囊(图I中方框选定部分)试样的元素分析谱图。具体实施例方式下面结合实施例及附图进一步叙述本专利技术本专利技术设计的金属离子络合物囊壁的微/纳胶囊制备方法(简称制备方法)，该制备方法采用悬浮聚合法制备具有金属离子配体基团的聚合物囊壁的胶囊，然后调节胶囊悬浮液的PH值，使囊壁上的金属离子配体基团转换为可与金属离子配位络合的实际配体基团，控制加入金属离子溶液，使金属离子与胶囊囊壁上的配体基团发生配位络合反应，从而制备得到以金属离子络合物为囊壁的微胶囊/纳胶囊。其具体工艺是I.制备微/纳胶囊粉末将占总囊壁反应原料(简称囊壁原料)的重量百分比为4l(T50wt%的常规囊壁反应单体、占总囊壁反应原料的重量百分比为l(T90wt%的具有金属离子配体基团的单体、占总囊壁反应原料的重量百分比为O. Γ5 %的引发剂、占总囊壁反应原料的重量百分比为O. r5wt%的链转移剂和与总囊壁反应原料重量比为1:9、 I的囊芯物质混合成均一的液态油相，并在含乳化剂的水相中乳化制备微米级或纳米级的稳定的Ο/ff乳液；在搅拌作用下，升温至4(T95°C引发聚合反应，反应O. 5 5h后，可制得微胶囊/纳 胶囊悬浮液，再经过滤、洗涤、干燥等工艺，即得到微胶囊/纳胶囊粉末；2.制备具有金属离子络合物囊壁的微/纳胶囊将制得的微胶囊/纳胶囊粉末分散在去离子水中，制得重量分数5 80wt%胶囊悬浮液，然后采用常规无机碱溶液或无机酸溶液调节微胶囊/纳胶囊悬浮液的PH值为7 10，在充分搅拌作用下，滴加重量分数为r50wt%的金属离子水溶液，金属离子络合反应O. 25^5h后，过滤洗涤，即得到具有金属离子络合物囊壁的微胶囊/纳胶囊；所述囊芯物质是油相物质，如玫瑰香精,柏树精油等香精,石蜡烷烃,脂肪酸,脂肪醇，脂肪酯或鱼肝油等中的至少一种；当采用两种以上囊芯物质时，混合比例任意。囊芯物质与囊壁原料的重量比为1:9、1。所述常规囊壁反应单体(成壁单体)主要是指含单乙烯基或多乙烯基反应基团的成壁单体，如甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸乙酯，乙二醇二甲基丙烯酸酯，1，4 二丙烯酸丁二醇酯，苯乙烯或二乙烯苯等中的至少一种；当采用两种以上成壁单体时，混合比例任意。常规囊壁反应单体占囊壁原料的重量百分比为l(T50wt%。所述具有金属离子配体基团的单体是指含有给电子基团的单体，如丙烯酸，甲基丙烯酸及其同系物烷基丙烯酸，丁烯二酸，2-甲本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属离子络合物囊壁的微/纳胶囊制备方法，该制备方法的具体工艺是：(1).制备微/纳胶囊粉末：将分别占总囊壁反应原料的重量百分比为10~50wt%的常规囊壁反应单体、10~90wt%的具有金属离子配体基团的单体、0.1~5wt%的引发剂、0.1~5wt%的链转移剂和与总囊壁反应原料重量比为1:9~9:1的囊芯物质混合成均一的液态油相，并在含乳化剂的水相中乳化制备微米级或纳米级的稳定的O/W乳液；在搅拌作用下，升温至40~95℃引发聚合反应，反应0.5~5h后，制得微胶囊/纳胶囊悬浮液，再经过滤、洗涤和干燥工艺，即得到微胶囊/纳胶囊粉末；(2).制备具有金属离子络合物囊壁的微/纳胶囊：将制得的微胶囊/纳胶囊粉末分散在去离子水中，制得重量分数5~80?wt%胶囊悬浮液，然后采用常规无机碱溶液或无机酸溶液调节微胶囊/纳胶囊悬浮液的pH值为7~10，在充分搅拌作用下，滴加重量分数为1~50?wt%的金属离子水溶液，金属离子络合反应0.25~5h后，过滤洗涤，即得到具有金属离子络合物囊壁的微胶囊/纳胶囊；所述囊芯物质是玫瑰香精、柏树精油、石蜡烷烃、脂肪酸、脂肪醇、脂肪酯或鱼肝油中的至少一种；当采用两种以上囊芯物质时，混合比例任意；所述常规囊壁反应单体主要是指甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,4二丙烯酸丁二醇酯、苯乙烯或二乙烯苯中的至少一种；当采用两种以上反应单体时，混合比例任意；所述具有金属离子配体基团的单体是指丙烯酸、甲基丙烯酸及其同系物烷基丙烯酸、丁烯二酸、2?甲基?4?戊烯酸、烯丙基磺酸钠、甲基丙烯磺酸钠、二乙烯三胺、四乙烯五胺、三乙烯四胺、N，N′?亚甲基双丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺中的至少一种；当采用两种以上所述单体时，混合比例任意；所述引发剂包括油溶性引发剂和水溶性引发剂中的至少一种；当采用两种以上引发剂时，混合比例任意；所述链转移剂是指异丙醇、异丁醇等烷基醇、十二烷基硫醇或卤代烃；?所述常规无机碱溶液是指重量百分比浓度为1~50wt%的KOH水溶液或NaOH水溶液；常规无机酸水溶液是指重量百分比浓度为1~50wt%的HCl水溶液，H2SO4水溶液，醋酸水溶液或甲酸水溶液；所述金属离子溶液包括Fe2+、Fe3+、Ca2+、Zn2+、Cu2+、Mg2+、Ag+、Mn2+、Ni2+、Al3+或Ba2+离子溶液中的至少一种，其质量百分比浓度范围是1~50?wt%；当采用两种以上金属离子溶液时，混合比例任意。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟，张兴祥，张袁凯，王建平，石海峰，王学晨，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：