双层包覆有机相变材料大胶囊的制备+文献综述(5)
随着相变材料微胶囊化的不断发展和成熟，将逐步推广应用到生产和生活的各个领域。但由于目前微胶囊相变材料制备工艺复杂、制各成本高，同时微胶囊相变材料还有一些性能不尽如意需要改善，大规模的工业化应用条件尚未成熟。简化制备工艺、降低成本，实现工业化生产，进一步改善微胶囊相变材料的性能，继续深入研究微胶囊相变材料的合成及其相变过程中的物理化学过程，开发不同粒径、适合不同环境要求的商品化微胶囊相变材料产品，开发环保型壁材的微胶囊相变材料等等，仍是摆在我们面前的重要课题[13]。
1.3.2 相变材料微胶囊制备方法
一般微胶囊的成型方法包括以下几种。（1）化学法：原位聚合法、界面聚合法、锐孔-凝固浴法和化学镀法等；（2）物理化学法：水相分离法（凝聚法）、油相分离法、干燥浴法（复相乳液法）、熔化分散冷凝法、粉末床法和囊芯交换法等；（3）物理法：空气悬浮法、喷雾干燥法、喷雾冷冻法与喷雾冷却法、真空蒸发沉积法、超临界流体法和静电结合法等
目前相变材料微胶囊制备方法中应用较多的是以下几种方法：
（1） 原位聚合法
原位聚合法把反应性单体（或其可溶性预聚体）与催化剂全部加入分散介质（或连续相）中，芯材物质为分散相。实现原位聚合法的必要条件是：单体是可溶的，而聚合物是不可溶的，所以聚合反应在分散相芯材上发生。反应开始，单体先发生预聚，然后预聚体聚合，当预聚体聚合尺寸逐步增大后，沉积在芯材物质的表面。由于交联及聚合的不断进行，最终形成芯材物质的微胶囊外壳。原位聚合法制备微胶囊采用的反应单体主要是尿素-甲醛、三聚氰胺-甲醛及其共聚和改性单体聚合物。
（2） 悬浮聚合法
悬浮聚合法是一种新型的微胶囊制备方法，制备过程中聚合物单体溶解于有机相中，随着聚合反应进行不断从有机相中析出，沉积在有机液滴表面，最终形成微胶囊。
（3） 复凝聚法
复凝聚法是指由两种或多种带有相反电荷的高分子材料做壁材，将芯材分散在壁材溶液中，在适当条件下（如改变pH值或温度），使得相反电荷的聚合物间发生静电作用。带相反电荷的高分子材料相互作用后，溶解度降低并产生相分离，凝聚形成微胶囊。实现复凝聚的必要条件是两种聚合物离子的电荷相反，且离子所带电荷数恰好相等。此外，还必须调节体系的温度和盐的含量等。
复凝聚的过程包括：①被包覆物质在溶液中充分分散；②加入带有相反电荷的另一种溶液，调节体系的pH值，使得两种粒子带上相反的电荷，同时调节两种离子的数目，使得混合物中的离子在电化学上恰好中和；③凝聚层的凝聚和固化。复凝聚法常用的反应物质主要为明胶、阿拉伯胶等，为了增强防水性，需要使用甲醛、戊二醛或丹宁酸进行交联。
（4） 喷雾干燥法
喷雾干燥法先将芯材物质分散在预先液化的壁材溶液中，然后在高温气流中将此混合液雾化，使溶解壁材的溶剂迅速蒸发，从而使壁材固化并最终将芯材物质微胶囊化。喷雾干燥法最适于亲油性液体物料的微胶囊化，芯材的疏水性越强，包埋效果越好。
（5） 界面聚合法
界面聚合工艺是将芯材乳化或分散在一个有壁材的连续相中，然后单体经聚合反应在芯材表面形成微胶囊。主要反应方式有界面加成聚合和界面缩合聚合，它既适用于制备水溶性芯材的微胶囊，水溶性芯材分散时形成油包水型乳液，而水不溶性芯材分散时形成水包油型乳液。
一般在界面聚合前，将芯材分散在一个溶有反应物A（用于形成壁材的单体）的溶液中，然后将该溶液分散到连续相中，同时加入适当的乳化剂，得到W/O型或O/W型乳状液，再在连续相中溶解第二个聚合反应单体B。两种单体分别从两相内部向乳状液滴的界面移动，迅速地在相界面发生聚合反应，形成聚合物，将芯材包裹形成微胶囊，并从液相中分离出来。能够用于界面聚合的单体主要有二异氰酸酯、二胺、二酰氯等。近年来采用苯乙烯、二乙烯苯和丙烯酸酯为囊壁材料的研究逐步增多。
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