物理发泡微胶囊的研制

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1、东华大学硕士学位论文物理发泡微胶囊的研制姓名：张伦生申请学位级别：硕士专业：应用化学指导教师：陈水林2002.12.31摘要借鉴于前人的研究成果，通过原位聚合法合成出内含低沸点溶剂外壳为热塑性材料的用于立体印花的物理发泡微胶囊。同时合成了具有优良分散效果的二元酸和二元醇的缩聚物，作为微胶囊化的重要分散剂。所得的微胶囊粒径分布较窄，粒径大小合适(10-201．tm)，发泡性能满足要求。并已投入试生产。本文借助电子显微镜、uV—G350粒度分析系统和热台显微镜等手段研究、讨论了发泡微胶囊的制备工艺(芯材、壁材、分散剂、酸碱性、均化条件和

2、添加剂等)对其粒径大小、分布和发泡性能的影响，并研究了缩聚物酸值的影响因素。对二元酸和二元醇缩聚物的研究表明，适当地提高反应温度、延长反应时间和抽真空都可以不同程度地降低缩聚物的酸值。不同酸值缩聚物的乳化能力差别较大，酸值为75．7的缩聚物乳化能力大于PVP(K17)。f对微胶囊粒径大小和分布的研究表明，分散剂有很大影响。分散剂分子量过大或过小都不能起到足够的分散稳定作用。制各胶囊时，PVP系列分散剂中PVP(K17)有利于粒径分布集中，酸值在75～104之间的缩聚物得到的胶囊粒径分布均较为理想，其中酸值为75．7的缩聚物比r,w(

3、r(17)更理想，作为分散剂得到的微胶囊粒径分布更窄。酸碱性关系到体系的分散性。在碱性条件下，体系聚结成块，不能得到微胶囊。酸性条件下得到的微胶囊粒径分布比中性条件的狭窄。均化条件对粒径大小和分布有一定影响。用连续式均化机分散，在22000rpm的均化转速下，得到的微胶囊粒粒径分布较小。用间歇式均化机分散，均化时间在5分钟以上即可。在一定转速条件下，连续式均化机能使微胶囊的粒径分布更为集中。同时，用量相同的条件下，引发剂偶氮二异丁腈引发的得到的微胶囊比过氧化二苯甲酰的粒径分布窄。另外，油／水比、反应搅拌速度以及体系中的食盐、硅胶、十

4、二烷基磺酸钠和阻聚剂都能不同程度地影响微胶囊粒径大小和分布。∥／研究微胶囊发泡性能时发现，提高芯／壁比可以降低微胶囊的发泡温度，提高微胶囊的发泡倍率，但为了有较好的稳泡性能，芯／壁比应控制在30：100以下。壁材对微胶囊发泡性能有重要影响。丙烯腈或甲基丙烯酸甲酯均聚物作为壁材得到的微胶囊发泡温度比共聚物壁材高，稳泡性能很差。壁材单体MMA与AN适当比例(如15：85)共聚得到的微胶囊的稳泡性能较好。在壁材聚合物中加入偏氯乙烯作为共聚单体能降低微胶囊发泡温度。同时，增加引发剂用量会使微胶囊的集中发泡温度下降。当引发剂用量过大(3％)时

5、，微胶囊的稳泡性能较差。此外，在壁材中加少量交联单体能提高微胶囊的稳泡性能。膨关键词：』微胶囊l物理发泡)原位聚合立体印花，、⋯’AStudyonPreparingPhysicalBlowingMicrocapsulesAbstractThermo．expandablemicrocapsuleswithvolatilesolventsasthecorematerials，usedinthree．dimensionalprinting，werepreparedbyIn—Situlimitedcoalescencepolymerizat

6、ionoffinedropletsofamixtureofpolymerizablemonomersandaninertsolvent．Andpolycondensatesusedasdispersantsinthepreparationofthemicrocapsuleswasmadebyacondensationalpolymerization．WiththeaidofSEM．UV—G350sizeanalyticalsystemandThermo—analyzingapparatus，theeffectsofseveralfa

7、ctorsincludingcoreandshellmaterials，dispersantsandadditivesontherrno-expandablemicrocapsule’Ssize，sizedistributionandexpandingperformancewerestudiedanddiscussed．Andfactorsaffectingtheacidvalueofpolycondensatewerealsodiscussed．Astothepolycondensates．theexperimentresults

8、shownthathigherreactiontemperature，longerreactiontimeandvacuuminthereactorWouldreducetheacidvalueofthepolycondensate．