本發(fā)明涉及一種膠囊的制備方法，特別是涉及一種調(diào)溫變色膠囊的制備方法。

背景技術(shù)：

膠囊是以一種微小“容器”，容器內(nèi)裝有染料、香精、油墨、藥物等液態(tài)或固態(tài)物質(zhì)，用于保護(hù)或控制釋放囊芯物質(zhì)等，實(shí)現(xiàn)了囊芯物質(zhì)的永久固態(tài)化。根據(jù)粒徑可以劃分為：粒徑小于1μm的納米膠囊、粒徑在1～1000μm的微膠囊和粒徑大于1mm的大膠囊。它們的應(yīng)用范圍覆蓋了醫(yī)藥、食品、涂料、農(nóng)藥、粘合劑、油墨以及紡織染整等領(lǐng)域。目前膠囊的功能太過單一，只能在某些特定的情境下使用，使用范圍十分有限。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種調(diào)溫變色微膠囊的制備方法，該方法通過界面聚合法將儲(chǔ)能材料與光致變色材料作為芯材一起包覆形成膠囊，使合成的膠囊具備光致變色功能的同時(shí)兼具儲(chǔ)能功能。采用此法制備的膠囊與傳統(tǒng)技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及特性：有效地將光致變色技術(shù)與相變儲(chǔ)能調(diào)溫微膠囊技術(shù)相結(jié)合，光致變色后的顏色加深，這能使膠囊更多吸收太陽能，并儲(chǔ)存起來在適合的溫度下釋放。制備調(diào)溫變色微膠囊，尺寸可控并具有單分散性，其耐熱性能、耐候性能要好于傳統(tǒng)的只以光致變色材料為芯材的微膠囊，更能滿足一些對(duì)耐熱性、需儲(chǔ)能要求較高的領(lǐng)域的應(yīng)用；而與純粹的儲(chǔ)能膠囊相比，光致變色材料的加入能夠有效地顯示出該種膠囊的使用狀態(tài)，拓寬了其應(yīng)用范圍。

zl200810057392公開了一種光致變色微膠囊的制備方法，該方法制備出的光致變色微膠囊只具有變色的單一功能，不具有調(diào)溫的功能，使其的適用范圍受到了很大的限制。

一種調(diào)溫變色膠囊的制備方法，包括以下步驟：

1)按質(zhì)量計(jì)，將150份儲(chǔ)能材料、10～200份異氰酸酯單體、10～500份光致變色化合物，攪拌均勻得到油相溶液；

2)將所述油相溶液加入到10～50份二元醇單體、300～2000份濃度為0.1～50wt％的乳化劑水溶液中，剪切乳化得到水包油型乳液；

3)將所述水包油型乳液在攪拌、加熱條件下反應(yīng)1～600min，即得到富含所述調(diào)溫變色膠囊的懸浮液；

4)即將富含所述光致變色膠囊的懸浮液經(jīng)過濾、洗滌、干燥后可得到調(diào)溫變色膠囊粉末。

其中，所述儲(chǔ)能材料為脂肪酸脂、烷烴、鹵化烷烴；

所述異氰酸酯單體為異佛爾酮二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、4，4`-二苯基甲烷二異氰酸酯；

所述二元醇單體為聚乙二醇200、聚乙二醇300、聚乙二醇400、聚乙二醇800、聚氧化丙烯二醇400、聚氧化丙烯二醇600、聚氧化丙烯二醇700等中任一種；

所述乳化劑為聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、山梨糖醇酐油酸酯、乳化劑op10、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉、苯乙烯馬來酸酐共聚物、脂肪醇聚氧乙烯醚、土耳其紅油、烷基苯磺酸鈉、海藻酸丙二酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐單油酸酯、烷基硫酸鈉或拉開粉。

所述異氰酸酯單體的官能度為2～3的異氰酸酯單體或官能度為2～3的異氰酸酯單體的混合物。

所述鹵化烷烴為氯化十八烷或氯化十六烷；

所述光致變色化合物為螺噁嗪、螺吡喃、硫代靛蘭染料、氧蔡烯酮、喹諾酮、蒽酮、芳基毗咯、氮丙嚨中任一種或幾種混合物。

所述膠囊的粒徑范圍在10nm～10mm。

該方法可控性好，同時(shí)合成工藝簡單，耗能低，對(duì)設(shè)備要求低，具有規(guī)模化生產(chǎn)的前景，可以同時(shí)封裝具有儲(chǔ)能調(diào)溫功能的相變材料與光致變色等物質(zhì)，即可用于節(jié)能保溫領(lǐng)域，又可用于光致變色領(lǐng)域，有廣大的市場(chǎng)前景與應(yīng)用范圍。

附圖說明

圖1為實(shí)施例1制得的調(diào)溫變色膠囊表面形貌圖；

圖2為實(shí)施例1制得的調(diào)溫變色膠囊dsc圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)描述。

實(shí)施例1

將15g棕櫚酸乙酯、7g異佛爾酮二異氰酸酯、5g螺吡喃類光致變色化合物攪拌均勻，得到油相溶液；將3g聚乙二醇400、150g水、5g濃度為19％的苯乙烯馬來酸酐共聚物鈉鹽攪拌均勻，得到水相溶液；將此油相溶液加入水相溶液中，然后在5000rpm轉(zhuǎn)速下高速乳化10分鐘，制得穩(wěn)定的水包油型乳液。將上述水包油型乳液轉(zhuǎn)移至石英三口燒瓶中，逐滴加入二乙烯三胺，50℃下攪拌反應(yīng)4h即可得到調(diào)溫變色膠囊懸浮液，將此調(diào)溫變色膠囊懸浮液經(jīng)過濾、洗滌、干燥即得調(diào)溫變色膠囊。

本實(shí)施例制得的調(diào)溫變色膠囊形貌如圖1所示，從圖1可知，本實(shí)施例制得的調(diào)溫變色膠囊表面光滑致密，呈規(guī)整的圓球狀。利用紅外光譜分析實(shí)施例1中制得的膠囊，發(fā)現(xiàn)2260cm-1附近的-nco鍵吸收峰在膠囊譜圖中基本消失，表明成壁單體已經(jīng)幾乎反應(yīng)完全，且膠囊譜圖中在720cm-1出現(xiàn)了表征≥4個(gè)ch2的特征峰，表明棕櫚酸乙酯已經(jīng)被包裹在膠囊內(nèi)。用dsc測(cè)試膠囊的升降溫曲線，在22℃附近出現(xiàn)了吸熱峰，這也表明膠囊內(nèi)含有棕櫚酸乙酯。除此以外，我們還用紫外燈照射膠囊，膠囊由粉紅變色為紫色，表明膠囊內(nèi)含有光致變色化合物。綜上，觀察膠囊內(nèi)部結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)膠囊為單一核殼結(jié)構(gòu)，膠囊粒徑分布在10nm～10mm區(qū)間內(nèi)。

實(shí)施例2

將20g硬脂酸丁酯、10g甲苯二異氰酸酯、蒽酮類光致變色化合物混合均勻，得到油相溶液；將3g聚乙二醇400、150g水、5g濃度為19％的苯乙烯馬來酸酐共聚物鈉鹽攪拌均勻，得到水相溶液；將此油相溶液加入水相溶液中，在10000rpm條件下高速乳化30分鐘，得到平均粒徑為3μm的水包油型乳液。反應(yīng)1.5h可得到調(diào)溫變色膠囊懸浮液，將此調(diào)溫變色膠囊懸浮液經(jīng)過濾、洗滌、干燥即得調(diào)溫變色膠囊，用掃描電鏡觀察樣品形貌及結(jié)構(gòu)，球形膠囊粒徑大部分分布在1～78μm。

實(shí)施例3

將200g石蠟、100g異佛爾酮二異氰酸酯、吡啶類光致變色化合物混合均勻，得到油相溶液；將40g聚乙二醇200、1500g水、50g濃度為19％的聚乙烯吡咯烷酮攪拌均勻，得到水相溶液；將此油相溶液加入水相溶液中，在7000rpm條件下高速乳化30分鐘，得到水包油型乳液。反應(yīng)4h可得到調(diào)溫變色膠囊懸浮液，將此調(diào)溫變色膠囊懸浮液經(jīng)過濾、洗滌、干燥即得調(diào)溫變色膠囊，用掃描電鏡觀察樣品形貌及結(jié)構(gòu)，膠囊為規(guī)則球形，并具有核殼結(jié)構(gòu)，用dsc測(cè)試膠囊的升降溫曲線，膠囊在28℃左右附近出現(xiàn)吸熱峰，表明膠囊內(nèi)含有石蠟，證明該膠囊成功制備。

實(shí)施例4

將10g正十八烷、5g4，4`-二苯基甲烷二異氰酸酯、吡啶類光致變色化合物混合均勻，得到油相溶液；將3g聚乙二醇100、150g水、5g濃度為19％的苯乙烯馬來酸酐共聚物鈉鹽攪拌均勻，得到水相溶液；將此油相溶液加入水相溶液中，在5000rpm條件下高速乳化30分鐘，得到水包油型乳液。反應(yīng)0.5h可得到調(diào)溫變色膠囊懸浮液，將此調(diào)溫變色膠囊懸浮液經(jīng)過濾、洗滌、干燥即得調(diào)溫變色膠囊，用掃描電鏡觀察樣品形貌及結(jié)構(gòu)，膠囊為規(guī)則球形，并具有核殼結(jié)構(gòu)，用dsc測(cè)試膠囊的升降溫曲線，膠囊在30℃左右附近出現(xiàn)吸熱峰，這表明膠囊內(nèi)含有正十八烷，表明該微膠囊已成功制備。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種調(diào)溫變色微膠囊的制備方法，包括以下步驟：1)按質(zhì)量計(jì)，將150份儲(chǔ)能材料、10～200份異氰酸酯單體、10～500份光致變色化合物，攪拌均勻得到油相溶液；2)將所述油相溶液加入到10～50份二元醇單體、300～2000份濃度為0.1～50wt％的乳化劑水溶液中，剪切乳化得到水包油型乳液；3)將所述水包油型乳液在攪拌、加熱條件下反應(yīng)1～600min，即得到富含所述調(diào)溫變色膠囊的懸浮液；4)即將富含所述光致變色膠囊的懸浮液經(jīng)過濾、洗滌、干燥后可得到調(diào)溫變色膠囊粉末。該發(fā)明合成工藝簡單，耗能低，對(duì)設(shè)備要求低，反應(yīng)條件容易控制，具有規(guī)模化生產(chǎn)的前景。

技術(shù)研發(fā)人員：李偉;朱振國;霍曉楠;耿曉葉;陸江偉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：天津工業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.27
技術(shù)公布日：2017.08.18