[发明专利]紫外光和水分双重触发的聚氨酯微胶囊及制备方法和应用

权利要求书

1.一种紫外光和水分双重触发的聚氨酯微胶囊的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

（1）将表面活性剂和水混合，得到表面活性剂溶液；

（2）将TDI预聚体溶解在有机溶剂中，得到溶解后的TDI预聚体溶液；将Fe₃O₄@SiO₂纳米颗粒加入到TDI预聚体溶液中，超声分散均匀；然后加入芯材继续搅拌，得到混合液；将得到的混合液加入到表面活性剂溶液中得到乳液，之后在温度为40~60℃的条件下在乳液中加入1,4丁二醇，65~75℃的条件下反应0.5~1h，反应结束后冷却至室温，洗涤后干燥即得聚氨酯微胶囊。

2.根据权利要求1所述的紫外光和水分双重触发的聚氨酯微胶囊的制备方法，其特征在于：所述的表面活性剂为质量比为4~10：0.1~0.5的阿拉伯胶和十二烷基三甲基溴化铵。

3.根据权利要求1所述的紫外光和水分双重触发的聚氨酯微胶囊的制备方法，其特征在于：表面活性剂、TDI预聚体、Fe₃O₄@SiO₂纳米颗粒、芯材和1,4丁二醇的质量比依次为7~8：8~10：0.3~0.8:25~30：6~7。

4.根据权利要求1所述的紫外光和水分双重触发的聚氨酯微胶囊的制备方法，其特征在于：Fe₃O₄@SiO₂ 纳米颗粒的制备方法如下：

s1、将FeCl₃ 、二水合柠檬酸三钠、乙二醇混合搅拌均匀后加入乙酸钠，再次混匀得到混合液，将混合液倒入高温反应釜中180~220℃反应8~12h，水冷反应釜收集固体，将该固体洗涤后即可得到Fe₃O₄ 颗粒；

s2、将制得的Fe₃O₄纳米颗粒、无水乙醇和浓氨水在温度为30~40℃，转速为150~400rpm/min的条件下搅拌混匀，之后加入正硅酸乙酯搅拌10~12 h，超声清洗，即可得Fe₃O₄@SiO₂ 纳米颗粒。

5.根据权利要求4所述的紫外光和水分双重触发的聚氨酯微胶囊的制备方法，其特征在于：s1中：FeCl₃、二水合柠檬酸三钠、乙二醇和乙酸钠的质量比为为3~4：1~2：110~120：5.5~6.5；

s2中，Fe₃O₄纳米颗粒和正硅酸乙酯的体积比为3~5：2~3。

6.根据权利要求1所述的紫外光和水分双重触发的聚氨酯微胶囊的制备方法，其特征在于：将TDI溶解于预干燥的氯苯CH溶剂中搅拌均匀，进行N₂ 净化，蒸馏后去除混合物中多余的反应物得到用于形成微胶囊壳体的TDI预聚体，TDI预聚体的固体含量为10~16 wt%。

7.根据权利要求1所述的紫外光和水分双重触发的聚氨酯微胶囊的制备方法，其特征在于：聚氨酯丙烯酸酯低聚体的制备过程为：将IPDI和催化剂DBTDL在温度为40~60℃的条件下混合，并在其中缓慢加入 HEMA，加入完毕后在 55~64℃反应3~5小时，反应完成后加入稀释剂St和光引发剂184，得到紫外光和水分双重触发芯材聚氨酯丙烯酸酯低聚体；

其中：IPDI、DBTDL、HEMA、稀释剂St和光引发剂184的质量比为20~25：0.03~0.04：12.5~13.5：14.8~15.3：1.2~1.8。

8.一种紫外光和水分双重触发的聚氨酯微胶囊，其特征在，该聚氨酯微胶囊采用权利要求1-7任一项所述的方法制备得到。

9.权利要求1所述方法制得的紫外光和水分双重触发的聚氨酯微胶囊可以在水分和紫外光的激励下对环氧树脂内机械与电树枝损伤实现自修复。