一种液体弹珠的制备方法与流程

本发明属于液体弹珠制备技术领域，具体涉及一种液体弹珠的制备方法。

背景技术：

大自然鬼斧神工，创造了很多神奇的自然现象，雨后铺满尘土的乡间小路上，落地的雨滴不会立刻碎掉，而是在尘土的包裹下形成了可以自由滚动的小球，但不久便会随着水分的蒸发而干瘪破裂。受此启发，液体弹珠作为一种新的概念被提出来后，得到了研究人员的注意。液体弹珠作为一种新的研究方向，具有很大的应用潜力，可以代替药品中的胶囊壳体应用于医药领域，甚至在军事领域可以用于液体炸弹的制造。

传统意义上的液体弹珠是在液滴表面包裹一层微米或纳米级的超疏水颗粒形成的。液体弹珠最早是由法国研究人员pascaleaussillous和davidquéré发现并报道的(nature,411,924-927(2001))，他们首先在基底表面均匀地铺展一层超疏水颗粒，然后用微量移液枪在超疏水层上滴加少量液体，再将基底略微倾斜，使液滴在重力作用下自然地在超疏水层上滚动从而包裹一层超疏水颗粒，进而形成完好的液体弹珠。这些液体弹珠不仅可以在玻璃表面滚动，而且还可以在水面漂浮。但这种由超疏水颗粒包覆液滴形成的液体弹珠也存在一些问题，其稳定性不好，随着内部液体的蒸发或挥发，液体弹珠的体积缩小，疏水层的厚度不断增加，压力也随之增加，最终导致液体弹珠的破裂，因此这种液体弹珠的稳定性较差，不易长时间保存。在液体弹珠制备方法的研究中，目前主要是利用传统方法制备液体弹珠，已经公开的相关专利如下：中国专利《一种基于液体弹珠的“固体”香水及其制备方法》(申请号201510741982.4)公开了一种基于液体弹珠的“固体”香水及其制备方法。该方法以疏水性粉末为稳定剂，在稳定剂上方滴加液滴，通过滚滴法制备液体弹珠，即“固体”香水。中国专利《一种基于液体弹珠制备载水微胶囊的方法》(申请号cn201710232802.9)公开了一种基于液体弹珠制备载水微胶囊的方法。通过在液体表面包裹一层超疏水粉末形成液体弹珠，然后将液滴弹珠置于低温环境下冷冻，再在冷冻后的液体弹珠表面浸渍涂布瞬干胶，将液体弹珠进行“封装”，最后在“封装”后的液体弹珠表面浸渍涂布光固化涂层，通过紫外辐射固化，得到载水微胶囊。现有的液体弹珠的制备方法主要是传统方法，其制备方法单一，制备过程及工艺比较复杂，且不易操作。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种液体弹珠的制备方法，该方法可在温度为20℃～30℃的室温下进行，制备条件宽松，无需复杂的技术和设备支持；且制备得到的“外固内液”的液体弹珠的外部具有致密的固体晶体壳结构具有很好的封装性能，可有效防止液体弹珠内部液体的蒸发和挥发。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种液体弹珠的制备方法，该方法为：将醋酸钠溶于超纯水中，震荡溶解后，得到醋酸钠溶液；将所述醋酸钠溶液滴加到疏水基底上，然后在温度为20℃～30℃的条件下蒸发结晶，得到液体弹珠。

优选地，所述醋酸钠溶液的质量分数为30％～45％。

优选地，所述醋酸钠溶液的滴加量为15μl～20μl。

优选地，所述疏水基底的接触角>90°。

优选地，所述蒸发结晶的时间为50min～65min。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

本发明可在温度为20℃～30℃的室温下进行，制备条件宽松，无需复杂的技术和设备支持；且制备得到的“外固内液”的液体弹珠的外部具有致密的固体晶体壳结构具有很好的封装性能，可有效防止液体弹珠内部液体的蒸发和挥发。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

附图说明

图1是实施例1的醋酸钠溶液在00min00s时蒸发结晶的ccd高速摄影机拍摄图片。

图2是实施例1的醋酸钠溶液在50min49s时蒸发结晶的ccd高速摄影机拍摄图片。

图3是实施例1的醋酸钠溶液在51min27s时蒸发结晶的ccd高速摄影机拍摄图片。

图4是实施例1的醋酸钠溶液在52min58s时蒸发结晶的ccd高速摄影机拍摄图片。

图5是实施例1的醋酸钠完全结晶后形成的液体弹珠用针扎破后在显微镜下拍到的图片。

具体实施方式

实施例1

本实施例的液体弹珠的制备方法，该方法为：将醋酸钠溶于超纯水中，震荡溶解后，得到质量分数为30％的醋酸钠溶液；使用微量进样器将所述醋酸钠溶液滴加到接触角>150°的超疏水基底上，醋酸钠溶液的滴加量为15μl，然后在温度为20℃的条件下蒸发结晶60min，得到液体弹珠。本实施例中，所述微量进样器的规格5μl～100μl。

图1是本实施例的醋酸钠溶液在00min00s时蒸发结晶的ccd高速摄影机拍摄图片，由图可知，刚滴加到超疏水基底表面的醋酸钠溶液为透明液滴，没有任何结晶出现。

图2是本实施例的醋酸钠溶液在50min49s时蒸发结晶的ccd高速摄影机拍摄图片，由图可知，此时的醋酸钠液滴表面开始出现结晶现象。

图3是本实施例的醋酸钠溶液在51min27s时蒸发结晶的ccd高速摄影机拍摄图片，由图可知，此时的醋酸钠液滴表面已经形成了一层比较均匀的醋酸钠晶体外壳。

图4是本实施例的醋酸钠溶液在52min58s时蒸发结晶的ccd高速摄影机拍摄图片，由图可知，此时醋酸钠已经完全结晶，原本透明的醋酸钠液滴表面已经形成了厚厚的醋酸钠晶体外壳，即液体弹珠形成。

图5是本实施例中将醋酸钠完全结晶(蒸发结晶的时间已达70min)后形成的液体弹珠用针扎破后在显微镜下拍到的图片，由图可知，破裂后的液体弹珠其内部是液态的，而不是固态的，进一步证实了本方法制备出了“外固内液”的液体弹珠。

实施例2

本实施例的液体弹珠的制备方法，该方法为：将醋酸钠溶于超纯水中，震荡溶解后，得到质量分数为35％的醋酸钠溶液；使用微量进样器将所述醋酸钠溶液滴加到接触角>90°的疏水基底上，所述述醋酸钠溶液的滴加量为20μl；的然后在温度为25℃的条件下蒸发结晶，得到液体弹珠。

实施例3

本实施例的液体弹珠的制备方法，该方法为：将醋酸钠溶于超纯水中，震荡溶解后，得到质量分数为40％的醋酸钠溶液；使用微量进样器将所述醋酸钠溶液滴加到接触角>150°的超疏水基底上，所述述醋酸钠溶液的滴加量为15μl，然后在温度为25℃的条件下蒸发结晶，得到液体弹珠。

实施例4

本实施例的液体弹珠的制备方法，该方法为：将醋酸钠溶于超纯水中，震荡溶解后，得到质量分数为45％的醋酸钠溶液；使用微量进样器将,所述醋酸钠溶液滴加到接触角>150°的超疏水基底上，所述述醋酸钠溶液的滴加量为15μl，然后在温度为30℃的条件下蒸发结晶，得到液体弹珠。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制。凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。