¿Está familiarizado con las técnicas de preparación de materiales de microcápsulas de cambio de fase?

En la preparación de materiales de microcápsulas de cambio de fase, los métodos de formación de película que se utilizan principalmente en la actualidad incluyen la polimerización in situ, la polimerización interfacial, el método de evaporación de disolvente en emulsión, el método de condensación compleja, el método sol-gel y el método de secado por pulverización.

Polimerización in situ: se refiere al proceso de agregar monómeros reactivos y catalizadores al medio de dispersión del material del núcleo durante la encapsulación, caracterizado por que los monómeros y los catalizadores se encuentran completamente dentro o fuera de las gotas de emulsión del material de cambio de fase. La polimerización in situ requiere que el monómero sea soluble en la fase continua del sistema de microcápsulas y que el monómero de polímero pueda producir prepolímeros insolubles de peso molecular relativamente bajo. Por lo tanto, la reacción de polimerización se produce en el material del núcleo de la fase dispersa, y el monómero primero se polimeriza al comienzo de la reacción. Cuando el tamaño del polímero aumenta, se deposita en la superficie del material del núcleo. Debido a la polimerización y reticulación continuas, finalmente se forma una capa de microcápsula sólida que puede cubrir toda la superficie de las gotas de material del núcleo. La homopolímerización, la copolímerización y la policondensación son métodos de formación de película comúnmente utilizados en la polimerización in situ. Los monómeros comúnmente utilizados en este método son principalmente urea-formaldehído, melamina-formaldehído y sus monómeros de polímero modificados por copolímero.

Polimerización interfacial: requiere al menos dos monómeros, y los dos monómeros deben existir en sistemas de emulsión de materiales de cambio de fase incompatibles. Este sistema se puede dividir en una fase continua y una fase dispersa, generalmente colocando la emulsión de cambio de fase en la fase dispersa. Cuando se produce la polimerización, los dos monómeros se mueven desde la fase dispersa y la fase continua hasta la interfaz de las dos fases, y luego los monómeros sufren una reacción de polimerización para formar una película de polímero que encapsula el material del núcleo en microcápsulas. Las reacciones principales son la polimerización de adición interfacial y la polimerización de condensación interfacial, que son aplicables a microcápsulas de material de núcleo tanto solubles en agua como solubles en aceite. Este método tiene condiciones suaves, velocidad rápida y bajos requisitos de pureza de monómero y proporción de materia prima, por lo que es ampliamente utilizado. Los monómeros utilizados para la polimerización interfacial son principalmente acetato de diisocianato, diamina, cloruro de diftaloil, etc. En los últimos años, ha aumentado gradualmente la investigación que utiliza estireno, divinilbenceno y acetato de vinilo como materiales de pared de cápsula.

Método de evaporación de disolvente en emulsión: generalmente, en condiciones de agitación, la fase oleosa y la fase acuosa forman una emulsión estable bajo la acción de un tensioactivo, y luego el disolvente de la fase oleosa se volatiliza a través de la fase continua, y el material del núcleo y el material de la pared forman una estructura núcleo/capa debido a diferentes tensiones superficiales. Este método puede dispersar directamente la fase oleosa en la fase acuosa para la emulsificación, o puede utilizar el método de emulsificación inversa. El tamaño de las microcápsulas se puede controlar mediante la emulsificación utilizando equipos como un emulsionador de dispersión de alto cizallamiento o un triturador de células ultrasónico.

Método de condensación compleja: se refiere al uso de dos o más materiales poliméricos con cargas opuestas como materiales de pared, dispersando el material del núcleo en la solución del material de la pared y formando una película en condiciones apropiadas debido a la interacción electrostática entre polímeros con cargas opuestas. Después de la interacción de materiales poliméricos con cargas opuestas, la solubilidad disminuye y se produce una separación de fases, condensándose para formar microcápsulas. En este proceso, el número de cargas transportadas por los dos polímeros con cargas opuestas debe ser exactamente igual, y esta condición se puede obtener ajustando el valor de pH de la solución. Los reactivos comúnmente utilizados son gelatina, goma arábiga, etc. Para mejorar el rendimiento impermeable, también se puede utilizar formaldehído, glutaraldehído o ácido tánico para la reticulación. Método sol-gel: Primero, el precursor se disuelve en un disolvente para formar una solución uniforme, y luego el soluto y el disolvente sufren una reacción de hidrólisis o alcoholisis para formar un sol estable; luego, se agrega el material del núcleo de cambio de fase, y el sol forma un gel en la superficie de las partículas del material del núcleo, preparando así microcápsulas de cambio de fase que encapsulan el material del núcleo, que es un método comúnmente utilizado para preparar microcápsulas.

Método de secado por pulverización: primero, el material del núcleo se dispersa en una solución de material de pared pre-licuada, y luego la mezcla se atomiza en una corriente de aire de alta velocidad, de modo que el disolvente del material de pared disuelto se evapora rápidamente, solidificando así el material de la pared y finalmente microencapsulando el material del núcleo. El método de secado por pulverización es más adecuado para la microencapsulación de líquidos lipofílicos, y cuanto más fuerte sea la hidrofobicidad del material del núcleo, mejor será el efecto de incrustación.