[发明专利]一种具有自预警功能的双室微胶囊及其制备方法

权利要求书

1.一种具有自预警功能的双室微胶囊，其特征在于，由外部的壳层及包覆在壳层内的双室微胶囊芯材组成；其中，所述壳层为负载显色剂的纳米微球和烯类聚合物组成，所述双室微胶囊芯材为能与显色剂发生显色反应的隐性染料；

所述的显色剂为酸碱性物质或包括苯并三唑类、酚类、硫脲衍生物、芳香族羧酸在内的其中一种或多种吸电子性显色剂；所述的隐性染料为酸碱指示剂或包括荧烷类隐色染料、三芳甲烷类隐色染料、苯酞性隐色染料在内的其中一种或多种供电子性隐色染料；

所述的显色剂为酸碱性物质时，隐性染料为酸碱指示剂；所述的显色剂为吸电子性显色剂时，隐性染料为供电子性隐色体染料；

所述纳米微球由内至外为微胶囊芯材、微球壁，纳米微球的粒径分布为50nm-400nm，微球壁厚度为5nm-40nm，显色剂芯材含量为60％-80％；所述双室微胶囊由内至外为双室微胶囊芯材、胶囊壁、纳米微球，双室微胶囊的粒径分布为50μm-300μm，胶囊壁厚度为4μm-25μm，双室微胶囊芯材含量为双室微胶囊的50％-80％；

所述具有自预警功能的双室微胶囊的制备方法，具体包括以下步骤：

(1)制备包覆显色剂的纳米微球

将显色剂、烯类单体、无机纳米粒子前驱体与油溶性热引发剂作为油相，加入去离子水，高速搅拌形成粗乳液，调节体系pH值，高速乳化形成稳定乳液，经热固化得到包覆显色剂的纳米微球；

(2)制备双室微胶囊

将包覆显色剂的纳米微球作为Pickering乳化剂分散于水中配置成水分散液作为乳液水相，加入胶囊油相，高速乳化形成乳液，其中胶囊油相为隐性染料、非水溶性有机物溶剂、烯类单体与光引发剂的混合物，经光固化得到双室微胶囊。

2.根据权利要求1所述的一种具有自预警功能的双室微胶囊，其特征在于，所述制备方法为首先通过溶胶-凝胶法与原位聚合制备得到内部封装显色剂的纳米微球，利用其作为Pickering乳化剂稳定含有隐性染料的油相得到稳定的Pickering乳液，将Pickering乳液固化后得到双室微胶囊。

3.根据权利要求1所述的一种具有自预警功能的双室微胶囊，其特征在于，步骤(1)所述的纳米微球制备中，油水体积比为1:3-1:10，其中油相按质量分数计为：20-50％显色剂、10-40％无机纳米粒子前驱体、10-30％烯类单体及油溶性热引发剂，所述油溶性热引发剂为烯类单体质量总量的1-4wt％；其中烯类单体由多官能度单体与单官能度单体按质量比1:2-5:1组成；粗乳液体系pH为3-6或9-12，固化温度为60-90℃，固化时间为6-12h。

4.根据权利要求1所述的一种具有自预警功能的双室微胶囊，其特征在于，步骤(2)所述的双室微胶囊制备中，乳液水相中的Pickering乳化剂浓度为5-50mg/mL，Pickering乳液中油水体积比为2:1-1:10，其中油相按质量分数计包括：非水溶性有机物溶剂35-65％、烯类单体35-65％、光引发剂及隐性染料，光引发剂为烯类单体质量总量的1-4wt％，隐性染料在非水溶性有机物溶剂中的浓度为5-25mg/mL；所述的非水溶性有机物溶剂为烷烃、醇、硫醇、酮醚、磷酸酯或者碳酸酯类中的一种或多种的混合物；其中烯类单体由多官能度单体与单官能度单体按质量比为1:1-5:1组成；所述的光固化采用UV固化，其中UV固化波长230-420nm，UV固化时间为2-10min。