一种合成聚吡咯微胶囊的方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及聚化咯的合成，W及聚化咯微胶囊合成技术领域，特别是在化学氧化 法合成聚化咯W及原位聚合法合成聚化咯微胶囊中。
【背景技术】
[0002] 聚化咯是一种既不溶于水，也不溶于大多数有机溶剂，因运个特殊的性质使得聚 化咯在很多方面得到了广泛的应用，聚化咯可用于生物、离子检测、超电容及防静电材料及 光电化学电池的修饰电极、蓄电池的电极材料。还可W作为电磁屏蔽材料和气体分离膜材 料，用于电解电容、电催化、导电聚合物复合材料。而W聚化咯为壳材制备的微胶囊最大 的优点就在于无论是在水中，还是在有机溶剂中都能制备出聚化咯微胶囊，原位聚合法制 备微胶囊，要求滴加的单体必须能够很好的溶解在反应的溶剂当中，而生成物必须不溶于 反应的溶剂，绝大多数的生成物都会溶于有机溶剂，增加了在有机溶剂中制备微胶囊的难 度。而聚化咯微胶囊中，可W改变其忍材，合成不同的聚化咯壳材微胶囊，水溶性的忍材，可 W在有机溶剂当中制备聚化咯微胶囊，同样的油溶性的忍材，可W在水溶液当中制备聚化 咯微胶囊，因化咯单体在水中溶解性不大，但是在酸性水溶液中化咯的溶解性很大，改变溶 液抑，使之成酸性，有氧化剂的存在条件下可W很容易的制备出聚化咯微胶囊。考虑化咯 单体聚合的条件，溫度不宜过高，室溫或者冰浴条件下即可，同时有强氧化剂存在，溶液抑 呈强酸性等，传统的合成聚化咯的方法主要有过硫酸锭法、Ξ氯化铁法，过氧化氨法。过硫 酸锭呈水溶性，制备W过硫酸锭为忍材，聚化咯为壳材的微胶囊中只能在有机溶剂中制备， 有一定的局限性，而用Ξ氯化铁法制备聚化咯微胶囊时，铁离子被渗杂进去了，而用过氧化 氨法反应慢，耗时长，产量低。《Prep曰rationandcharacterizationofmicrocapsules cont曰iningammoniumpersulf曰te曰scorebyinsitupolymeriz曰tion》（Chemic曰1 化gineeringJournal249 (2014) 27 - 33)与发明名称为《一种高效微胶囊破胶剂及其制 备方法》（2012100810368)的专利文献中介绍了W过硫酸锭为忍材，W聚化咯为壳材制备的 聚化咯微胶囊，W上两种制备方法均在油相Ξ氯甲烧体系中进行，并且由于Ξ氯甲烧具有 毒性、具有挥发性，将有可能对人体与环境造成一定的影响。
[0003] 近年来，随着高层建筑的发展，大量采用轻质建筑材料，但是轻质建筑材料的热容 较低，不利于平抑室内溫度波动，而向其中加入相变储能材料是解决此问题的有效方法之 一，所W相变储能材料对社会的发展至关重要。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提出一种新型的聚化咯微胶囊的合成方法，W弥补传统方法的 不足。
[0005] 本发明技术方案是：先将过氧化苯甲酯、十二烷基硫酸钢和聚乙二醇2000与去离 子水混合，然后加入少量下醇和乙醇，经揽拌后再W过氧乙酸调节混合体系呈强酸性，然后 再加入化咯单体，揽拌反应，取得黑色固体，W环己烧和无水乙醇洗涂后真空干燥，即得聚 化咯微胶囊。
[0006] 本发明W过氧化苯甲酯(经粉末化处理）为忍材，过氧化苯甲酯既是忍材，也是强 氧化剂，更是深受大家喜爱的有机引发剂，通过在去离子中加入过氧化苯甲酯和十二烷基 硫酸钢，加入少量下醇、乙醇起到助表面活性剂与消泡的作用，同时十二烷基硫酸钢的加 入，其溶解后产生的离子会渗杂到聚化咯壳材当中，对聚化咯壳材进行了一定程度的改性 (本发明也进行了能谱的测定，测定中含有S元素)。传统工艺中主要滴加盐酸或者乙酸来 调节溶液的抑值，本发明中采用过氧乙酸，过氧乙酸既是强氧化剂，也是强酸。如果不加过 氧化苯甲酯，W过氧乙酸为强氧化剂，经过4化揽拌，同样能够得到聚化咯，溶液的颜色呈 墨绿色，有少量黑色颗粒。但是得到的聚化咯产物聚合度低，不稳定，产量低。同时耗时也 长，但相对过氧化氨法，其优点在于不需要引入其他酸调节抑值，其自身的酸性就可W达 到化咯聚合的要求，同时也没有其他离子的渗入，所需氧化剂的量也较少。
[0007] 化咯单体聚合是在强酸性条件下有强氧化剂且具有阴离子存在的低溫条件下才 能很好地聚合，因此在反应过程中需要调节混合体系的pH使之呈强酸性即可（不局限于本 发明中抑=2)，过氧乙酸既是强氧化剂，也具有强酸性，滴加其他酸也能起到调节溶液抑的 目的，但是较之其他酸，过氧乙酸只需要滴加少量就能很好的调节体系的pH，另外过氧乙酸 的强氧化性也能对化咯单体的聚合起到促进作用。
[0008] 本发明的创新点： 1.打破了传统的合成聚化咯微胶囊的方法。
[0009] 2.本发明弥补了W过硫酸锭为忍材只能在油性溶剂中制备聚化咯微胶囊的不足， 过氧化苯甲酯为忍材制备聚化咯微胶囊的方法可W在水溶液当中实施。
[0010] 3.比起立氯化铁法，本方法中没有金属离子的引入，得到的产物纯度更高。
[0011] 4.高效性，比过氧化氨法制备的聚化咯更加高效，耗时少，产量大，杂质少，包裹率 局。
[0012] 5.成本低、能耗少，本发明在很多方面应用广泛，价格低廉易购。
[001引 6.改变了传统的W滴加乙酸或者盐酸来调节溶液的抑。
[0014] 7.利用率高，其包裹的忍材可W经过在油性溶剂中释放做乳液聚合的引发剂。
[0015] 进一步地，本发明所述过氧化苯甲酯质量占过氧化苯甲酯、十二烷基硫酸钢、聚乙 二醇2000和去离子水总质量的8. 99~10. 98% ;所述十二烷基硫酸钢质量占过氧化苯甲 酷、十二烷基硫酸钢、聚乙二醇2000和去离子水总质量的0. 45% ;所述聚乙二醇2000质量 占过氧化苯甲酯、十二烷基硫酸钢、聚乙二醇2000和去离子水总质量的0. 72~0. 77% ;所 述去离子水质量占过氧化苯甲酯、十二烷基硫酸钢、聚乙二醇2000和去离子水总质量的 87. 8~89. 84%。所得配方达到的效果最好，得到的微胶囊分散性最好，其次微胶囊的包裹 率最高达到了 93. 3%。
[0016] 本发明所述化咯单体为在经过冷藏后的化咯单体。将化咯单体事先进行冷藏 (3°C)是由于化咯单体不稳定，遇光遇热遇氧化剂容易发生反应，同时经过冷藏后的化咯单 体有利于化咯单体的聚合。
[0017] 另外本发明中真空干燥的溫度为60°C，其主要目的在于缩短聚化咯微胶囊干燥的 时间，加大对乙醇的蒸发量，也使溶剂蒸发完全，但是其干燥的溫度也不能太高，溫度太高 会对聚化咯微胶囊的晶型结构有影响。快速滴加化咯单体后，当体系中有氧化剂存在时，呈 电中性的一个聚化咯单体分子会在氧化剂的作用下被氧化失去一个电子，变成阳离子自由 基附着在过氧化苯甲酯的表面，然后两个阳离子自由基在体系中碰撞结合成含有两个阳离 子自由基的双阳离子二聚化咯，此时的双阳离子在体系中经过歧化作用生成一个呈电中性 的二聚化咯。电中性的二聚化咯又会与体系中的阳离子自由基相互结合生成Ξ聚化咯的阳 离子自由基，经过歧化作用而生成Ξ聚体的聚化咯，周而复始最终生成了长分子链的聚化 咯，很好地包裹在了过氧化苯甲酯表面。
[0018]总之，本发明W具有强氧化性的过氧化苯甲酯作为忍材，在水溶液中可有效快捷 的合成聚化咯微胶囊，较之经济环保。另外，改变弱酸乙酸为具有强氧化剂的强酸过氧乙 酸，过氧乙酸的强氧化性的协同作用对化咯单体的聚合起到一定的促进作用。过硫酸锭属 于无机盐类，而过氧化苯甲酯属于有机物，两者性质不同。
[0019]微胶囊是很好的相变储