一种水溶性无机盐的微胶囊化方法
【专利摘要】本发明公开了一种水溶性无机盐的微胶囊化方法；通过在有机溶剂中加入高分子壁材，搅拌至壁材完全溶解，形成油相A0；在油相A0中加入表面活性剂和助表面活性剂，形成油相溶液A；在去离子水中加入水溶性无机盐，形成水相溶液B；将溶液B缓慢加入到溶液A中，搅拌，形成W/O型乳状液；向W/O型乳状液中加入保护性液体，之后加入非溶剂，高分子壁材析出，沉积到水溶性无机盐表面，得到水溶性无机盐的微胶囊；该方法更经济、实用、高效，制备的微胶囊粒径小、分散性好。
【专利说明】一种水溶性无机盐的微胶囊化方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及无机盐的微胶囊化，特别是涉及一种水溶性无机盐的微胶囊化方法。【背景技术】
[0002]微胶囊技术是利用天然或合成高分子材料作为壳材料，将固体、液体或气体作为芯材料包覆，形成具有半透性或密封囊膜的一种微型胶囊的技术。微胶囊的直径一般为Ιμπι?1_。微胶囊的制备方法虽然众多,但不同的方法有着与之相适应的芯材和壁材。
[0003]水溶性无机盐作为相变材料、可逆示温材料、食品或药物添加剂在化学品合成与生产中有着广泛的应用。因此，实现水溶性无机盐的微胶囊化非常重要。水溶性材料微胶囊化工艺复杂，目前水溶性无机盐微胶囊制备方法的文献相对较少，主要是喷雾干燥法、喷雾冷凝法和油相分离法。喷雾冷凝法及喷雾干燥法制备工艺简单，操作方便，缓释性能好，但制得的微胶囊产品致密性差，粒径相对较大。油相分离法制备的微胶囊容易产生粘连、聚集，粒径比较大，粒径分布比较宽；对于需要小粒径、粒径分布窄的微胶囊产品存在一定的限制。
[0004]刘太奇等(刘太奇；操彬彬；张成；陈曦；于建香.《新技术新工艺》.热加工工艺技术与材料研究.2010，3，81-85)采用溶剂蒸发法，以聚甲基丙烯酸甲酯为壁材，对CaCl2.6Η20进行包覆制备了粒径为79.12 μ m微胶囊相变材料。许建明等(许建明；刘祖亮；翟丹丹.辽宁化工.2003, 32，142-143)利用物理化学原理进行相分离，对硝酸铵的饱和溶液进行包覆，得到了粒径分布在20?344.37 μ m之间的微胶囊。乔吉超等(乔吉超；胡小玲；管萍.微细加工技术.2007, 3，43-47)以乙基纤维素和聚乙烯为壳材料，热敏变色材料氯化钴为芯材料，采用油相分离法，对热敏变色材料氯化钴进行了高分子材料包覆，制备了大小均一、分散均匀、直径约为4.5 μ m的可逆示温微胶囊。制备的微胶囊粒径小，粒径分布比较窄，但是制备工艺比较复杂，制备周期比较长，从而使得制备成本比较高。
【发明内容】
[0005]本发明的要解决的技术问题是克服现有技术的缺点，提供一种更经济、实用、高效的制备小粒径、分散性较好的水溶性无机盐的微胶囊化的方法，并将微胶囊化技术拓展到更深、更新的应用领域。
[0006]本发明提供一种水溶性无机盐的微胶囊化方法，包括以下步骤:
[0007]I)准备原料，按照以下重量份数准备各原料:
[0008]有机溶剂10?75份；
[0009]高分子壁材0.3?4.0份；
[0010]表面活性剂山梨糖醇酐油酸酯0.5?5份；
[0011 ] 助表面活性剂硬脂酸铝0.3?3份；
[0012]去离子水I?10份；
[0013]水溶性无机盐0.5?8份；[0014]液体石腊5?90份；
[0015]非溶剂3?60份；
[0016]2)在有机溶剂中加入高分子壁材，搅拌至壁材完全溶解，形成油相Aci ;在油相Aci中加入表面活性剂和助表面活性剂，形成油相溶液A ；
[0017]3)在去离子水中加入水溶性无机盐，形成水相溶液B ;
[0018]4)将溶液B缓慢加入到溶液A中，搅拌，形成W/0型乳状液；向W/0型乳状液中加入保护性液体，之后加入非溶剂，高分子壁材析出，沉积到水溶性无机盐表面，得到水溶性无机盐的微胶囊；
[0019]所述高分子壁材为乙基纤维素时:所述有机溶剂为二氯甲烷，所述非溶剂为正己烷；所述有机溶剂为氯仿，所述非溶剂为石油醚；所述有机溶剂为甲苯，所述非溶剂为石油醚；所述有机溶剂为乙酸乙酯，所述非溶剂为正己烷；
[0020]所述高分子壁材为羧甲基乙基纤维素时:所述有机溶剂为乙酸甲酯，所述非溶剂为乙醚；
[0021]所述高分子壁材为聚乙烯时:所述有机溶剂为二甲苯，所述非溶剂为乙醇；
[0022]所述高分子壁材为聚醋酸乙烯酯时:所述有机溶剂为氯仿，所述非溶剂为乙醇。
[0023]取出得到的水溶性无机盐的微胶囊样品，先用非溶剂洗涤3遍，再用去离子水洗涤3遍，干燥，得到最终的微胶囊产品。
[0024]反应体系中水溶性无机盐的溶液都是中性的，整个反应不需要考虑pH值。
[0025]所述水溶性无机盐为无机碱金属盐。如:氯化钾、氯化钙、硝酸钙等。
[0026]所述液体石蜡为保护性液体。
[0027]所述步骤4)搅拌速率为250?1200r/min。
[0028]上述反应在常温下进行即可。
[0029]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
[0030]1、本方法制备工艺简单，制备周期短，整个反应过程都是在常温下进行，使得成本进一步降低。
[0031]2、本方法在使用表面活性剂的基础上，又加入了助表面活性剂，使得形成的W/0型乳状液更稳定，形成的微胶囊粒径更小。
[0032]3、现有技术油相分离法制备的微胶囊容易产生粘连、聚集等缺陷，本方法加入了保护性溶液即液体石蜡，使制得的微胶囊的分散性得到了改善。
【专利附图】
【附图说明】
[0033]图1是本发明所制备的水溶性无机盐的微胶囊放大倍数为1.5K的扫描电子显微镜图。
【具体实施方式】
[0034]下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明。
[0035]实施例1
[0036]在20g 二氯甲烷中加入l.0g乙基纤维素，搅拌至乙基纤维素完全溶解，形成油相A0 ;向上述油相Atl中加入2g表面光活性剂span80 (山梨糖醇酐油酸酯)和0.7g助表面活性剂硬脂酸铝形成油相溶液A;在5.0g去离子水中加入1.2g水溶性无机盐氯化钾，形成水相溶液B ;将溶液B缓慢加入到溶液A中，在600r/min搅拌速率下形成稳定的W/Ο型乳状液；向上述乳状液中加入18g液体石蜡和6.5g非溶剂正己烷，分离出微胶囊；分别用正己烷和去离子水洗涤、抽滤、干燥，得到氯化钾的微胶囊。
[0037]实施例2
[0038]在15g氯仿中加入0.5g乙基纤维素,搅拌至乙基纤维素完全溶解,形成油相Atl ;向上述油相Atl中加入1.0g表面光活性剂span80和0.3g助表面活性剂硬脂酸铝形成油相溶液A;在3.0g去离子水中加入1.5g水溶性无机盐氯化钙，形成水相溶液B ;将溶液B缓慢加入到溶液A中，在400r/min搅拌速率下形成稳定的W/0型乳状液；向上述乳状液中加入18g液体石蜡和13g非溶剂石油醚，分离出微胶囊；分别用石油醚和去离子水洗涤、抽滤、干燥，得到氯化钙的微胶囊。
[0039]实施例3
[0040]在Ilg甲苯中加入0.6g乙基纤维素,搅拌至乙基纤维素完全溶解,形成油相Atl ;向上述油相Atl中加入1.4g表面光活性剂span80和0.6g助表面活性剂硬脂酸铝形成油相溶液A;在3.0g去离子水中加入1.5g水溶性无机盐氯化钙，形成水相溶液B ;将溶液B缓慢加入到溶液A中，在800r/min搅拌速率下形成稳定的W/0型乳状液；向上述乳状液中加入18g液体石蜡和IOg非溶剂石油醚，分离出微胶囊；分别用石油醚和去离子水洗涤、抽滤、干燥，得到氯化钙的微胶囊。
[0041]实施例4
[0042]在13g二甲苯中加入1.2g聚乙烯，搅拌至聚乙烯完全溶解，形成油相Atl ;向上述油相Atl中加入1.8g表面光活性剂span80和1.0g助表面活性剂硬脂酸铝形成油相溶液A;在4.0g去离子水中加入4.5g水溶性无机盐硝酸钙，形成水相溶液B ;将溶液B缓慢加入到溶液A中,在1000r/min搅拌速率下形成稳定的W/0型乳状液；向上述乳状液中加入18g液体石蜡和24g非溶剂乙醇，分离出微胶囊；分别用乙醇和去离子水洗涤、抽滤、干燥，得到硝酸钙的微胶囊。
[0043]实施例5
[0044]在18g乙酸乙酯中加入1.Sg乙基纤维素，搅拌至乙基纤维素完全溶解，形成油相A0 ;向上述油相Atl中加入2.0g表面光活性剂span80和1.2g助表面活性剂硬脂酸铝形成油相溶液A;在8.0g去离子水中加入5.0g水溶性无机盐氯化钙，形成水相溶液B ;将溶液B缓慢加入到溶液A中，在1000r/min搅拌速率下形成稳定的W/Ο型乳状液；向上述乳状液中加入18g液体石蜡和24g非溶剂正己烷，分离出微胶囊；分别用正己烷和去离子水洗涤、抽滤、干燥，得到氯化钙的微胶囊。
[0045]实施例6
[0046]在IOg乙酸甲酯中加入0.6g羧甲基乙基纤维素，搅拌至羧甲基乙基纤维素完全溶解，形成油相Atl ；向上述油相Atl中加入1.2g表面光活性剂span80和0.8g助表面活性剂硬脂酸铝形成油相溶液A;在3.0g去离子水中加入1.0g水溶性无机盐氯化钙，形成水相溶液B ;将溶液B缓慢加入到溶液A中，在400r/min搅拌速率下形成稳定的W/Ο型乳状液；向上述乳状液中加入13g液体石蜡和20g非溶剂乙醚，分离出微胶囊；分别用乙醚和去离子水洗涤、抽滤、干燥，得到氯化钙的微胶囊。[0047]实施例7
[0048]在15g氯仿中加入0.5g聚醋酸乙烯酯，搅拌至聚醋酸乙烯酯完全溶解，形成油相A0 ;向上述油相Atl中加入1.0g表面光活性剂span80和0.3g助表面活性剂硬脂酸铝形成油相溶液A;在3.0g去离子水中加入1.5g水溶性无机盐氯化钙，形成水相溶液B ;将溶液B缓慢加入到溶液A中，在400r/min搅拌速率下形成稳定的W/Ο型乳状液；向上述乳状液中加入18g液体石蜡和13g非溶剂乙醇，分离出微胶囊；分别用乙醇和去离子水洗涤、抽滤、干燥，得到氯化钙的微胶囊。
[0049]对比例
[0050]同实施例1，不同在于，不添加助表面活性剂硬脂酸铝和液体石油。
[0051]微胶囊粒径与实施例相比，明显较大，且分散不好。
[0052]显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
【权利要求】
1.一种水溶性无机盐的微胶囊化方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)准备原料，按照以下重量份数准备各原料: 有机溶剂10?75份； 闻分子壁材0.3?4.0份； 表面活性剂山梨糖醇酐油酸酯0.5?5份； 助表面活性剂硬脂酸铝0.3?3份； 去离子水I?10份； 水溶性无机盐0.5?8份； 液体石腊5?90份； 非溶剂3?60份； 2)在有机溶剂中加入高分子壁材，搅拌至壁材完全溶解，形成油相Atl;在油相Atl中加入表面活性剂和助表面活性剂，形成油相溶液A ; 3)在去离子水中加入水溶性无机盐，形成水相溶液B； 4)将溶液B缓慢加入到溶液A中，搅拌，形成W/0型乳状液；向W/0型乳状液中加入保护性液体，之后加入非溶剂，高分子壁材析出，沉积到水溶性无机盐表面，得到水溶性无机盐的微胶囊； 所述高分子壁材为乙基纤维素时:所述有机溶剂为二氯甲烷，所述非溶剂为正己烷；所述有机溶剂为氯仿，所述非溶剂为石油醚；所述有机溶剂为甲苯，所述非溶剂为石油醚；所述有机溶剂为乙酸乙酯，所述非溶剂为正己烷； 所述高分子壁材为羧甲基乙基纤维素时:所述有机溶剂为乙酸甲酯，所述非溶剂为乙醚； 所述高分子壁材为聚乙烯时:所述有机溶剂为二甲苯，所述非溶剂为乙醇； 所述高分子壁材为聚醋酸乙烯酯时:所述有机溶剂为氯仿，所述非溶剂为乙醇。
【文档编号】B01J13/02GK103769017SQ201210405628
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2012年10月23日 优先权日:2012年10月23日
【发明者】刘方方, 路遥, 黄晓义, 武立斌 申请人:中国科学院理化技术研究所