用于自愈合材料的微膠囊的合成以及性能研究.pdf

1、微膠囊由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，在近些年來(lái)廣泛應(yīng)用于自愈合材料的制備過(guò)程中。本文研究脲醛樹脂微膠囊合成的變化過(guò)程，探討了包覆稀釋環(huán)氧樹脂（E-51）的合適條件，并且研究了微膠囊的多方面性能。
　　采用丁基縮水甘油醚（BGE）稀釋環(huán)氧樹脂（E-51），借以改善環(huán)氧樹脂的粘度，提高其在乳化液中的分散效果，得到合適大小的液滴。加入的BGE含量占稀釋樹脂總量15％，采用十二烷基苯磺酸鈉（SDBS）充當(dāng)乳化劑，在1600轉(zhuǎn)/分鐘攪拌條件下，可以制備

2、得到粒徑大小在50μm以下的微膠囊。
　　采用脲和甲醛為外壁合成材料，采用稀釋環(huán)氧樹脂為芯材物質(zhì)，利用“二步法”合成了包覆有稀釋環(huán)氧樹脂的微膠囊。通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，獲得了微膠囊合成的最佳條件：（1）脲醛樹脂預(yù)聚體合成優(yōu)化條件：脲和甲醛物質(zhì)的量比例：n(脲)：n(甲醛)=1:1.8；采用三乙醇胺調(diào)節(jié)溶液pH8-10之間；反應(yīng)時(shí)間：1小時(shí)；反應(yīng)溫度：70℃；水浴保溫?cái)嚢杓訜?；?）微膠囊外壁合成條件：乳化液：1.5wt％SDBS溶液；反應(yīng)

3、溫度：60-65℃；攪拌速率：1600轉(zhuǎn)/分；反應(yīng)時(shí)間：3-4小時(shí)；pH范圍：3-3.5。
　　實(shí)驗(yàn)對(duì)制備得到的微膠囊的做了多方面的性能測(cè)試：
　?。?）粒徑測(cè)量，實(shí)驗(yàn)條件下微膠囊的最大的粒徑約為50μm；通過(guò)測(cè)定約50個(gè)微球的粒徑大小，測(cè)得微球的平均粒徑為38μm；
　　（2）紅外分析表明微膠囊中已經(jīng)成功的包覆了芯材；光學(xué)顯微觀測(cè)得到了典型的脲醛樹脂微膠囊破裂后的圖像，直觀地證明了微膠囊對(duì)芯材的成功包覆；
　　

4、（3）熱重分析表明：微膠囊分解開始溫度：T分解=T△5wt％=246℃；高于壁材分解溫度：T分解=T△5wt％=196℃；更高溫度下（>300℃），微膠囊失重速率減緩，有很好的耐熱性；可一定溫度（246℃）以下保持相對(duì)穩(wěn)定；
　?。?）環(huán)境掃描電子顯微鏡分析表明：微膠囊具有完整的球形結(jié)構(gòu)；外表面相對(duì)來(lái)說(shuō)還是比較粗糙，由脲醛樹脂的小顆粒組成的，這一結(jié)果驗(yàn)證了本文最初所提出的合成的過(guò)程。另外，通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)表明，微膠囊有良好的室溫存儲(chǔ)性