[发明专利]能发出脆响的含亲水二氧化硅的载水胶囊及其制备方法

说明书

本申请公开了发出脆响的含亲水二氧化硅的载水胶囊及其制备方法。其中胶囊包括增强防水层，增强防水层由聚氰基丙烯酸酯和亲水二氧化硅纳米粒子组成。本发明制备的胶囊，可以作为预警材料，也能用于食品、医药及卷烟领域。本发明具的制造工艺简便，成型率高，粒径均匀并容易控制，得到的胶囊在防渗透和力学性能上得到有效的提高，胶囊在破碎时能够发生脆响。

技术领域

本发明涉及胶囊的技术领域，具体涉及发出脆响的含亲水二氧化硅的载水胶囊及其制备方法。

背景技术

微胶囊是用天然或合成高分子材料作为壁材将液体或其他物质作为芯材包覆而成的微型容器，根据制备工艺和制备设备，微胶囊的尺寸可以达到数微米到毫米级别。但是由于微胶囊的壁材的材质和结构等因素，微胶囊中的芯材存在一定的渗透问题，随着时间的推移，芯材的含量会减少，使得微胶囊丧失了功能性，因此，亟需解决芯材损耗的技术问题。

如我们课题组在先的专利申请，公开号为CN108041674A的发明专利公开了一种高效阻水防渗透胶囊及其制备方法，胶囊为至少三层结构，由内向外依次为芯层、囊壁层、阻水层，阻水层包覆囊壁层，其中第一阻水层包括环氧树脂、聚氨酯、异氰酸酯和丙烯酸酯中的一种或多种，进一步的我们还可以设置第二组水层，第二阻水层为蜡质材料。用该方案制备得到的微胶囊的30天的透水率能小于3%，具有优异的防渗透效果。

另外课题组在先的专利申请，公开号为CN108783554A公开了一种高效防渗漏载水胶囊及其制备方法，胶囊为至少三层结构，由内向外依次为芯层、囊壁层、阻水层，阻水层包覆囊壁层，其材料为聚氰基丙烯酸酯，该方案中利用氰基丙烯酸酯的特性，在制备阻水防渗透胶囊时，巧妙的将该物质作为第一阻水层，利用氰基丙烯酸酯与胶囊层上微量的水进行作用，使得氰基丙烯酸酯在微囊表层进行聚合固化，形成第一阻水层，进而达到阻水防渗透效果。所制备得到的微胶囊30天的透水率能小于3%，具有优异的防渗漏效果。

上述两个技术方案所制备得到的微胶囊虽然具备优异的防渗效果，但是微胶囊的力学性能有待力高，在运输和使用过程中可能存在破损的技术问题。

另外，现有技术中还存在一些关于微胶囊制备的技术方案，如公开号为CN106914196A的发明专利公开了一种基于液体弹珠制备载水微胶囊的方法，该方法包括以下步骤，步骤一，将一定体积的水基液体滴加到由疏水性微粒构成的粉末床上，通过晃动粉末床使液滴滚动，进而使疏水性微粒吸附于液滴表面制得液体弹珠；步骤二，将液滴弹珠置于低温环境下冷冻；步骤三，在冷冻后的液滴弹珠表面浸渍涂布瞬干胶，将液体弹珠“封装”；步骤四，在“封装”后的液体弹珠表面浸渍涂布光固化涂层，通过紫外辐射固化，得到载水微胶囊。该方法虽然瞬干胶提高微胶囊的力学性能，但是其制备方法复杂，首先需要将包覆有疏水粉末的微球冷冻，之后涂覆瞬干胶，在此固着定型得到微胶囊。这种方法需要对温度的控制较高，如温度过高，一旦液体融化，对瞬干胶的涂布有非常大的负面影响。

在现有技术中，对于微囊的制备，一是要进一步提高微胶囊的防渗漏效果，另外一个就是要确保微胶囊具有良好的力学性能，确保微胶囊的使用和运输过程中的稳定性。本发明旨在课题组前期的研究基础上，对微胶囊的防渗漏和力学性能进行进一步的改善。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明旨在制备一种具有优异防渗漏和力学性能的微胶囊，该微胶囊能够发出脆响，并且制备得到的微胶囊具有优异的成型效果。

为了实现上述目的，本发明提供了一种能发出脆响的含亲水二氧化硅的载水胶囊，所述胶囊包括增强防水层，所述增强防水层由氰基丙烯酸酯和二氧化硅纳米粒子组成。

氰基丙烯酸酯为氰基丙烯酸甲酯、氰基丙烯酸乙酯、氰基丙烯酸丁酯、氰基丙烯酸辛酯中的至少一种。本发明使用的氰基丙烯酸酯可以是单纯试剂，也可以是含有氰基丙烯酸酯的试剂，只要能达到氰基丙烯酸酯在囊壁层外形成第一阻水层的要求即可，本发明可以选择市售的含有氰基丙烯酸酯的产品，如快干胶502、快干胶508或快干胶407等。二氧化硅为亲水性二氧化硅。