[发明专利]一种金属离子络合物囊壁的微/纳胶囊制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及聚合物微胶囊/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。

背景技术

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1~1000μm）和纳胶囊（粒径一般小于1μm）。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。中国发明专利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。王立新等人在发明专利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。在发明专利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):p.201-204.）。

在申请人检索范围内，这些现有技术均未提及本发明的下述技术内容。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明拟解决的技术问题是，提供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。

本发明解决所述技术问题的技术方案是，设计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5~80wt%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1~50wt%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；