1.2.2扩展系数理论
相分离法制备微胶囊过程中,相分离的结果导致了高分子壁材溶液分离成两相,其中一相为高分子壁材,即凝聚相,如该凝聚相能够润湿、吞没分散在介质中的芯材微粒,就可以实现微胶囊化.所以,能否微胶囊化的关键是相分离产生的凝聚相对芯材分散相的浸吞能力.
凝聚相的浸吞能力与微胶囊化体系中液/液、固/液相界面间的吸附行为有关.微胶囊化体系中必须存在一种驱动力,能驱使壁材分子有倾向地被吸附到芯材相表面.如驱动力缺失或不够大,则富有高分子壁材的凝聚相将不会环绕着芯材微粒(滴)周围流动或絮聚.
含有3种互不相溶液体体系中的界面行为,存在3个扩展系数,相分离体系的扩展系数与壁材微滴吞没芯材微滴的关系如图所示.3[3]3
该体系中有三相:芯材相(1)、凝聚相(2)和体系相(3),都有各自的界面张力σ,也存在3个扩展系数S,分别为S1、S2、S3.
凝聚相被芯材相完全吞没时,S1<0,S2<0,S3>0;凝聚相被芯材相部分吞没时,S1<0,S2<0,S3<0;凝聚相不能被芯材相吞没时,S1<0,S2>0,S3<0.
1.2.3粘度理论
相分离产生的凝聚相必须具备液体的性质,在浸吞包裹芯材的过程中,易于在芯材微粒周围环绕流动,达到完全吞没,形成微胶囊.粘度过大的凝聚相不能很好浸吞芯材微粒,而过度流体化的凝聚相也不易完成包裹.其原因是粘度过低,凝聚相很易从芯材微粒周围滑开,完成包裹后仍会形成质地不均、性质较差的微胶囊壁膜.所以,在相分离法制备微胶囊过程中,凝聚相粘度的控制与确定是微胶囊化成功与否的重要条件之一.
2·乙基纤维素-无机变色材料微胶囊制备
乙基纤维素是纤维素在碱性条件下与硫酸二乙酯或氯乙烷在加压、加热条件下进行醚化反应的产物.在油相分离法中所用到的乙基纤维素是高取代度的乙基纤维素.[4]
2.1原理
乙基纤维素微胶囊的原理是利用乙基纤维素在非水溶性溶剂中溶解度与温度密切相关的特点(即溶解度随温度下降而降低,常温下几乎不溶)来实现乙基纤维素包裹微胶囊.高温条件下聚乙烯溶解在环己烷溶剂中,对乙基纤维素起着非溶剂作用,在降温过程中发生相分离使乙基纤维素包覆在芯材周围形成微胶囊.
2.2工艺流程
乙基纤维素微胶囊制备工艺流程如图4所示.
2.3聚乙烯对微胶囊化的影响
在乙基纤维素微胶囊制备过程中,聚乙烯作为重要的辅助添加剂(高温条件下对乙基纤维素起着非溶剂的作用),促进乙基纤维素微胶囊的形成,同时对微胶囊的粒径分布、缓释与掩蔽作用的效果有显著的影响.因不同密度和规格的聚乙烯溶解性及分散效果差异明显,故分别使用HCPE-M、HCPE-L、HCPE-H聚乙烯作辅助添加剂进行试验.3种添加剂在环己烷中的溶解性及分散效果如表1所示.
由表1可知,HCPE-M在环己烷中有良好的溶解性及分散效果.因此,选用HCPE-M作辅助添加剂.聚乙烯用量对微胶囊包裹率的影响如表2所示.
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