一种喷雾干燥制备聚合物包裹阻锈物微胶囊的方法
【专利说明】-种喷雾干燥制备聚合物包裹阻诱物微胶囊的方法
[技术领域]
[0001] 本发明设及水溶性阻诱物微胶囊的制备方法，尤其设及一种喷雾干燥制备聚合物 包裹阻诱物微胶囊的方法。
[【背景技术】]
[0002] 钢筋的诱蚀成为了当今世界影响建筑耐久性的最主要因素，阻诱剂的使用是一种 直接、有效、简单的防腐措施。美国已将采用钢筋阻诱剂作为通用技术措施，甚至"在某些 新建工程中是唯一的防护措施。"美国有关设计标准（MCERP0187-87)中专口载有关于使 用钢筋阻诱剂的条文。苏联主要用于工业建筑（包括核电厂），有30多年的工程应用实例； 日本主要用于使用海砂的情况和海洋建筑。日本1973年首次将钢筋阻诱剂用于冲绳岛电 厂工程建设中，至今效果良好。我国钢筋阻诱剂的研究与应用起步较晚，1985年首次在全 国大型重点工程（Ξ山岛金矿）应用。另外，阻诱剂还可W用于其它场所中金属的防腐，如 建筑屋顶、水下设备及矿井等。
[0003] 现今阻诱剂的使用过程中，由于大部分无机阻诱剂和有机阻诱剂均为水溶性，在 混凝±保养固化期间，运些渗入型钢筋阻诱剂随水流失严重，浪费较大。在建筑物建成前几 年，混凝±中的钢筋在高碱环境中一般不会发生诱蚀，而在钢筋开始发生诱蚀，需要钢筋阻 诱剂发挥作用时，水溶性钢筋阻诱剂大部分已随水扩散，起不到对钢筋的保护作用。另外， 运些水溶性阻诱剂也不方便在涂料中直接使用。
[0004] 对于某些水溶性和毒性较大的阻诱剂，如亚硝酸巧，主要是采用渗入混凝±表面 的施工工艺，运种施工方法存在着使用效率较低、添加量较大、有毒等弊端。而一些阻诱剂 在混凝±中使用时，主要是采用混凝±表面涂刷溶液的施工工艺，如环保无毒阻诱剂单氣 憐酸钢，运种施工方法存在着反渗透效应、渗透方向单一、易流失等弊端。 阳〇化]针对运些水溶性较大的阻诱剂在使用时存在的诸多缺陷，人们提出采用微胶囊包 覆技术提高阻诱剂的耐水性，延缓其释放。在混凝±建筑早期不需要阻诱时，由于胶囊外壁 防水材料的保护，阻诱剂得W延缓释放；在高碱性混凝±侵蚀下，胶囊外壁材料逐渐分解， 包覆阻诱剂缓慢释放到混凝±中，持续发挥阻诱作用，提高阻诱效果。
[0006] 已有资料公开的一些微胶囊缓蚀剂，如化oiΗ等乳液聚合方法制备聚苯乙締/Ξ 乙醇胺纳米胶囊用于金属涂层的保护，SelvakumarΝ等人采用原位聚合法制备的脈醒树脂 /Ce〇2/化2〇3微胶囊，具有延缓金属腐蚀和自愈合的作用，贾方等人介绍了用于油田系统的 微胶囊缓释剂的制备方法、囊壁材料和缓释性能评价，指出通常微胶囊缓蚀剂所用的囊壁 材料仅限于乙基纤维素、明胶、海藻酸巧、聚乙締醇等。
[0007] 匡飞等人W海藻酸巧为囊壁材料，利用油相分离法和锐孔一凝固浴法制备亚硝酸 钢微胶囊，应用环境是浓度3. 5%的化C1溶液；在60小时内囊忍就完全释放，微胶囊阻诱 期太短，且海藻酸巧作为壁材强度太低，不适合混凝±体系。祁秀玲等人用乙基纤维素包覆 缓蚀剂亚硝酸钢和硫脈制备微胶囊，应用体系是3. 5%化C1溶液和0.Imol/LH2SO4溶液， 微胶囊在24小时内完全释放，并未设及微胶囊在混凝±强碱环境下的使用情况。MacA等 人利用复相乳液法制备聚苯乙締包覆重铭酸钢的微胶囊，通过扫描电镜可观察到光滑、连 续的外壁形貌。上述的微胶囊阻诱剂的制备方法均存在着制备工艺复杂、制备效率较低和 成本较高的问题。
[0008] 韩国专利KR1317645制备一种防腐蚀的多层涂膜，其中底层是在金属上涂覆苯代 十五酸缓蚀剂，然后再涂覆一层包含聚氨醋微胶囊的涂料。美国专利US7790225描述了一 种涂膜的方法进行金属的防腐，涂膜中包含其中均匀分散的微胶囊缓蚀剂，但并未提及微 胶囊缓蚀剂的制备方法。在中国专利文献CN102517587A、CN102517590A、CN102953068A中， 采用挤出-滚圆和包衣的方法分别制备乙基纤维素包覆亚硝酸巧微胶囊，聚丙締酸类、聚 苯乙締类包覆单氣憐酸钢微胶囊，将聚合物溶液通过喷雾包衣技术将挤出-滚圆忍材颗粒 包覆，其粒径为400-800μm，并从微观和宏观上分析了制备微胶囊阻诱的效果，取得一定的 效果，但制备的微胶囊粒径较大，工艺较为复杂等问题。
[0009] 喷雾干燥法是医药和食品行业常用的一种包覆亲水和疏水物质、相对于复相乳液 法和挤出-滚圆法制备微胶囊，具有生产效率高、生产能力大、直接成粉和易更换壁材等优 点。中国专利文献CN103833256A提出采用不良溶剂析出法或者喷雾干燥法制备一种氯离 子触发的微胶囊，该微胶囊壁材为包覆氯化亚铜固体颗粒的聚合物，忍材为氯离子吸收剂 或钢筋阻诱剂。但在该方法中所述的氯离子吸收剂均为微溶于水或不溶于水的，在油包水 溶液喷雾干燥时，由于颗粒较大经常会发生颗粒堵塞喷头的情况，达不到包覆防诱剂的目 的。
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【发明内容】
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[0010] 本发明要解决的技术问题是提供一种颗粒较为均匀，包埋率高的喷雾干燥制备聚 合物包裹阻诱物微胶囊的方法。
[0011] 为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种喷雾干燥制备聚合物包 裹阻诱物微胶囊的方法，包括W下步骤：
[0012] 101、将成膜聚合物溶解到有机溶剂中，加入表面活性剂揽拌均匀； 阳013] 102、将水溶性阻诱物溶于水中，形成阻诱物的饱和水溶液；
[0014] 103、将步骤101形成的溶液与步骤102形成的溶液混合，放入超声分散器中进行 超声分散；
[0015] 104、对步骤103中分散过的液体进行乳化，形成均匀的油包水乳液；
[0016] 105、用喷雾干燥机对步骤104形成的油包水乳液进行喷雾干燥，制成聚合物包裹 阻诱物微胶囊。
[0017] W上所述的方法，W阻诱物的质量为100份计，成膜聚合物为12-200质量份，表面 活性剂为0. 3-2. 5质量份，有机溶剂为700-2000质量份。
[0018] W上所述的方法，所述的阻诱物为单氣憐酸钢、亚硝酸巧或其他水溶性阻诱物，所 述的表面活性剂为司盘80、司盘60、吐溫60或十二烷基硫酸钢中的一种或几种，所述的有 机溶液为二氯甲烧、Ξ氯甲烧、乙酸乙醋、乙醇和丙酬中的至少一种。
[0019] W上所述的方法，所述的成膜聚合物为聚乳酸、乙基纤维素、聚甲基丙締酸甲醋或 聚苯乙締中的一种，成膜聚合物用量为40-200质量份。
[0020] 本发明在喷雾前进行充分的分散和乳化，形成稳定的油包水乳液，乳液在喷雾过 程中不会分层和沉降，因此喷雾形成的微胶囊颗粒较为均匀，包埋率高。
[【具体实施方式】] 阳〇2U 实施例1 : 阳02引 1.原料：
[0023] 单氣憐酸钢（牙膏级，湖北兴发化工集团有限公司）：16. 8g;
[0024] 司盘80(化学纯，广东粤侨试剂塑料有限公司）：0.Ig;
[00巧]聚乳酸（注塑级，深圳光华伟业实业有限公司）：7. 2g;
[0026] 二氯甲烧（化学纯，西晚化工股份有限公司），160血(212g);
[0027] 蒸馈水：40g。 阳0測 2.设备：
[0029] 磁力揽拌器、均质揽拌机、喷雾干燥机（气流雾化式），空气压缩机
[0030] 3.制备工艺：
[00川 I、将聚乳酸加入二氯甲烧在容器中揽拌溶解，再加入表面活性剂司盘80;将单 氣憐酸钢加入水在容器中配成饱和溶液，充分揽拌溶解。
[0032]II、将聚乳酸溶液和单氣憐酸钢饱和溶液混合，放入超声分散器中分散10分钟。
[0033]III、分散好的混合液在均质揽拌机中揽拌乳化10分钟（1X104rpm)，形成分散均匀 稳定的油包水乳液。
[0034] IV、对油包水乳液用喷雾干燥机进行喷雾干燥，乳液从蠕动累的胶管进入，从喷嘴 高速喷出，其中进风溫度为进风溫度40°c、雾化压力0. 5Mpa、流速30mL/分钟），得到聚合物 包裹阻诱物微胶囊。
[0035] V、将制备的微胶囊进行多次水洗，并在真空干燥箱中干燥。
[0036] 实施例2 :
[0037] 1.原料：
[0038] 单氣憐酸钢（牙膏级，湖北兴发化工集团有限公司）：8. 4g;
[0039] 司盘60(化学纯，广东粤侨试剂塑料有限公司）：0. 2g;
[0040] 乙基纤维素（广州市道驗化工科技有限公司，N-50) :14. 6g;
[0041] 丙酬（化学纯，西晚化工股份有限公司），180血(141. 84g); 阳0创蒸馈水：20邑。 阳0创 2.实验设备：
[0044] 磁力揽拌器、均质揽拌机、喷雾干燥机、空气压缩机
[0045] 3