硅烷改性环氧树脂自修复微胶囊的制备及应用

采用硅烷偶联剂γ-（2,3-环氧丙氧基）丙基三甲氧基硅烷（KH-560）对环氧树脂E-51进行改性,并以此为芯材,三聚氰胺-脲醛树脂（MUF）为壁材,原位聚合法合成微胶囊,探讨了微胶囊制备工艺,并用光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、红外光谱仪（FTIR）、热重分析仪（TGA）等对其表面形貌、化学结构及热性能等进行了表征和测试;之后将改性后的微胶囊应用到自修复环氧树脂涂层中,考察了自修复涂层的力学性能和电化学性能。结果表明,当芯壁比为1.5：1、乳化剂质量分数为1.4%时,微胶囊为规则球形,表面粗糙、致密,大小均匀,平均粒径约为100μm,具有良好的热稳定性。当涂层中改性微胶囊质量分数为3%时,涂层的拉伸强度、弯曲强度、黏结强度及冲击强度均较高,且其较未改性微胶囊自修复涂层分别提高了14.9%、14.3%、16.0%和9.6%;与未改性微胶囊自修复涂层相比,改性微胶囊自修复涂层的电化学性能增强,且电化学阻抗值显著提高。     

溶剂挥发法制备聚砜包覆桐油自修复微胶囊

以聚砜为壁材,桐油为芯材,采用溶剂挥发法制备了聚砜（PSF）包覆桐油自修复微胶囊。考查了不同种类的分散剂、搅拌速度、芯壁比（芯材与壁材的质量比）等工艺参数对微胶囊性能的影响,通过扫描电子显微镜、光学显微镜和热重分析仪等对微胶囊的表观形貌、粒径、壁厚、包覆率和热稳定性能等进行表征。采用所合成的微胶囊制备了环氧树脂基防腐蚀涂层,并对其防腐蚀性能进行了评价。结果表明,30 ℃时,以明胶/聚乙烯醇复配体系作为分散剂,芯材与壁材质量比为1.3:1,搅拌速度为700 r/min时制备出的微胶囊表面光滑致密,粒径在130 μm左右,热稳定温度为350 ℃;盐雾实验结果表明,所制备的微胶囊自修复涂层具有良好的防腐蚀性能。     

脲醛树脂胶黏剂的制备及其对木质乐器裂纹涂层性能的影响研究

自修复微胶囊作为一种可抑制木质乐器表面水性涂层微裂纹的新型有效途径,在音乐乐器涂料修复方面具备广阔的应用前景。对此,文章简述了树脂基微胶囊修复技术原理与研究现状,探究了脲醛树脂胶黏剂的制备与改性,以改性后的脲醛树脂胶黏剂为壁材、环氧树脂为芯材制备了微胶囊,添加到水性丙烯酸木器涂料中形成木器水性涂层,研究微胶囊的添加对木器水性涂层性能的影响。结果表明：脲醛树脂包覆环氧树脂微胶囊的芯壁材质量比为0.83∶1时,微胶囊分散均匀、形貌较好;在水性涂层中添加10%的微胶囊,水性涂层的综合性能较好;预制划痕试验表明,微胶囊含量为10%时,木器水性涂层裂纹的愈合程度较好。     

环氧树脂微胶囊的制备与性能研究

随着社会快速发展,人们对材料的安全性和耐久性越来越重视。复合材料在使用过程中,受到外界荷载、温度等环境作用,材料内部会产生微裂纹。将自修复材料微胶囊化,可修复材料微裂纹,改善材料耐久性,并提高复合材料使用寿命。本研究采用原位聚合法制备微胶囊,以尿素与甲醛作为壁材,环氧树脂E51为芯材制备,具有致密性较好,反应速率较快,且聚合物相对分子质量高等优点。在此基础上,本文系统地研究了合成工艺对环氧树脂微胶囊性能的影响。分析研究了微胶囊的形貌、化学结构、平均粒径,以及这些差异对微胶囊性能的影响。确定了影响微胶囊产率、芯材含量、抗渗透性、平均粒径的最大因素为反应时间。结果表明,制备的微胶囊为球形,粘性小,且成功将环氧树脂包覆在微胶囊中。测定最佳条件下微胶囊的产率和芯材含量分别为64.9%和69.6%。     

MWCNTs改性PSF/润滑油微胶囊的制备及环氧树脂复合材料摩擦学性能研究

以MWCNTs改性的聚砜为壁材,润滑油基础油为芯材,采用溶剂挥发法制备了润滑油微胶囊。制备的微胶囊具有光滑的外表面及球形结构,直径为(100±28)μm,壁厚约为12μm,微胶囊芯材包覆率为56.84(wt.)%。制备了微胶囊/环氧树脂自润滑复合材料,当微胶囊壁材中MWCNTs添加量为5(wt.)%,复合材料中微胶囊含量为10(wt.)%时,复合材料的摩擦系数和磨损率分别比纯环氧树脂降低57.4%和92.2%,同时揭示了复合材料的自润滑机理。     

自修复微胶囊制备及微纳力学性能

采用一步原位聚合法制备了自修复微胶囊。应用光学显微镜、扫描电子显微镜和激光共聚焦显微镜对微胶囊壁厚、微结构进行了分析和表征。借助纳米探针对微胶囊及其壳材进行压痕实验测试其力学性能。结果表明,自修复微胶囊包裹完整,表面粗糙,微胶囊平均粒径为100μm,平均壁厚为10μm,微胶囊修复剂芯材含量约为75%;纳米压痕分析显示微胶囊的弹性模量比环氧树脂的略小,说明了当环氧树脂基体内裂纹扩展时,裂纹更易于向微胶囊扩展,证明了环氧树脂微裂纹打开微胶囊释放修复剂的可行性。     

醇酸树脂微胶囊的制备及环氧涂层自修复性能

采用三聚氰胺-脲醛树脂（MUF）为壁材、合成的花椒籽油醇酸树脂为芯材,原位聚合法制备自修复微胶囊,探讨了微胶囊的制备工艺。并采用扫描电子显微镜（SEM）、红外光谱仪（FTIR）、热重分析仪（TGA）和粒径分析仪对微胶囊的表面形貌、化学结构、热稳定性及其粒径分布进行了测试表征。将醇酸树脂微胶囊分散到环氧基体中,研究了环氧涂层的力学性能和自修复性能。实验结果表明,当乳化剂浓度为2.0g/L、芯壁比为2∶1、终点pH为3.5时,微胶囊呈球形结构,无明显的缺陷和损伤,平均粒径为97.44μm,热稳定性良好。当添加质量分数5%的微胶囊时,与未添加微胶囊的自修复涂层相比,其弯曲强度、拉伸强度、黏结强度及其冲击强度分别提高了50.4%、50.0%、40.0%及25.2%,且涂层的自修复性能良好。     

二步法制备亚麻油微胶囊及在自修复涂层中的应用

以亚麻油为芯材,脲醛树脂为壁材,采用二步法制备自修复微胶囊。通过探讨芯壁比、乳化剂用量、pH等对微胶囊形貌及性能的影响,确定了微胶囊的最佳合成工艺。将微胶囊应用到环氧树脂基体中制备自修复涂层,并考察了涂层的力学性能及自修复性能。结果表明,当芯壁比为3:5时,乳化剂用量为1.5wt%,脲醛树脂预聚温度为70℃,终点pH为3.0时,制备的微胶囊呈规则球形结构,平均粒径约为140μm,具有良好的热稳定性。当涂层中微胶囊质量分数为3%时,涂层的力学性能提升幅度较大。     

脲醛树脂包覆环氧树脂微胶囊的制备

以脲醛树脂为壁材,以被苯甲醇稀释后的E-44环氧树脂为芯材,采用原位聚合法制备了E-44环氧树脂自修复微胶囊。探讨了不同的乳化剂对环氧树脂乳化的影响,观察了微胶囊的形成过程;并对微胶囊的表面形貌、化学成分、热稳定性和粒径分布进行了分析。实验结果表明,以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)作为乳化剂可以良好地乳化稀释后的E-44环氧树脂,制备的微胶囊呈规则的圆形,表面粗燥,粒径分布小,平均粒径为232.884μm,壁厚为3μm,热稳定温度为248℃,成功制备了脲醛树脂包覆环氧树脂微胶囊。     

月桂酸微胶囊自修复涂层的制备及其防腐性能研究

主要针对碳钢基体,采用微胶囊包覆缓蚀剂技术以实现涂层的自修复性能.以脲醛树脂为壁材,月桂酸为芯材,采用两步法合成自修复微胶囊,并研究不同温度、pH、搅拌速度等工艺条件对微胶囊合成及结构的影响,优化合成工艺.将所合成的微胶囊添加在环氧树脂中,在碳钢表面制备涂层.结果表明:在合成温度60℃左右,pH 3～4,搅拌速度200...     

聚砜包覆环氧树脂微胶囊的制备

采用溶剂蒸发法制备了聚砜包覆双酚A型环氧树脂微胶囊,通过光学显微镜、激光粒度分布仪和微机差热天平对微胶囊的形貌、粒径分布及热性能进行了表征,讨论了分散剂种类及用量、搅拌速度、反应温度以及壁材与芯材投料质量比对微胶囊制备的影响。结果表明,反应温度过高时不能形成微胶囊;选择1.0 %（质量分数,下同）的聚乙烯醇分散剂、搅拌速度为750 r/min、反应温度为30 ℃、壁材与芯材投料质量比为2∶1时制得的微胶囊呈规则球形,产率较高,微胶囊分散较好,平均粒径在100 μm之内。     

掺杂无机纳米粒子PVA复合改性香精微胶囊壁性能研究

采用原位聚合法, 以掺杂了金属Fe3+、Zr4+、Ce4+的二氧化钛（TiO2）纳米粒子及TiO2纳米粒子填充聚乙烯醇（PVA）改性三聚氰胺甲醛树脂（MF）为微胶囊复合壁材,橙花精油为芯材,制备了掺杂TiO2纳米粒子填充PVA改性囊壁的相变微胶囊。采用傅里叶变换红外光谱仪、热失重分析仪、扫描电子显微镜和透射电子显微镜研究了掺杂TiO2纳米粒子对微胶囊力学性能、热性能及表面形态的影响。结果表明,当囊壁中均匀地加入掺杂纳米TiO2后,芯材释放速率减小;当壁材中Fe3+掺杂纳米TiO2含量为0.5 %（质量分数,下同）时,微胶囊的破损率为18.1 %,芯材的10 d释放速率为4.5 %。     

微胶囊自修复砂浆的试验研究

为了解决混凝土开裂提高建筑物的使用寿命以及耐久性能,本文以脲醛树脂作为微胶囊囊壁、环氧树脂E-44作为微胶囊囊芯,采用原位复合法分两步合成微胶囊.本实验探究通过控制囊芯与囊壁质量比为3:10、尿素和甲醛的摩尔比为4:1、温度85 ℃、搅拌时间为3 h等因素,配制出结构完整致密的微胶囊.双掺固化剂和微胶囊制备不同微胶囊掺量的自修复砂浆,探究固化剂和微胶囊掺量对自修复砂浆强度的影响,并对自修复砂浆试件施加不同比例的预压力和空白试验做对照以探究自修复砂浆强度的影响因素以及修复率高低.研究表明,当微胶囊掺量为6%、预压力为50%时自修复砂浆的修复率最高.     

磺化碱木质素聚氧乙烯醚/聚乙烯亚胺静电自组装法制备阿维菌素微胶囊

以磺化碱木质素聚氧乙烯醚（SAL-PEG）/聚乙烯亚胺（PEI）为壁材,阿维菌素原药为芯材,采用静电自组装法制备了木质素基阿维菌素微胶囊（AVM-CS）。分别研究芯壁比、交联剂的用量、交联反应pH、NaCl溶液浓度等因素对微胶囊成囊性能和缓释性能的影响,确定优化的AVM-CS成囊参数为：芯壁比=2/5、戊二醛用量=2%、交联pH=8,在1 mol/L NaCl溶液中成囊。制备的AVM-CS呈不规则球状,粒径范围为1~5μm。缓释性能研究发现AVM-CS与聚氨酯壁材制备的阿维菌素微胶囊的缓释效果相当,但是AVM-CS的释放比较完全,原药的利用率更高。     

基于聚多巴胺包覆的光热相变纳胶囊的制备及性能

以正十八烷（n-OD）为芯材，二氧化硅（SiO2）和聚多巴胺（PDA）为复合壁材，采用界面水解缩合法成功制备光热相变微胶囊n-OD@SiO2/PDA。采用FESEM、FETEM、FTIR、DSC、TG、UV-Vis-NIR和模拟光源等对所制备微胶囊的表面形貌、化学结构、热性能、光吸收性能和光热转换性能进行了分析和表征。在探究了不同芯材与硅源（正硅酸四乙酯）质量比对相变微胶囊储热性能影响的基础上，确定了以m(n-OD):m(TEOS)为2:1制备光热相变微胶囊。实验结果表明，所制备的光热相变微胶囊具有规整的表面形貌和明显的核壳结构，具有良好的耐热性能，复合壁材可以有效保护芯材。与相变微胶囊n-OD@SiO2相比，光热相变微胶囊仍具备良好的储热性能，其熔融热焓值为151.2 J/g，展现出较好的光热转换性能，其光热转换与存储效率为91.8%。     

环氧树脂/改性碳纳米管复合材料的导热性能

采用硝酸氧化开口、银（Ag）填充和1,6己二胺接枝3种方法对多壁碳纳米管（MWCNTs）进行了改性,并用熔融共混法分别制备了各环氧树脂/改性MWCNTs纳米复合材料,通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、红外光谱等对复合材料的性能进行了测试。结果表明,各改性MWCNTs在环氧树脂中分散均匀,与树脂结合紧密无空隙;复合材料的热导率显著提高,其中改性MWCNTs含量为2.2 %（质量分数,下同）的开口多壁碳纳米管（Opened MWCNTs）和Ag填充多壁碳纳米管（Ag-filled MWCNTs）复合材料的热导率均达到0.20 W/（m·K）,比纯环氧树脂提高了33.3 %。     

纳米SiO_2改性脲醛树脂/十二醇相变微胶囊的制备及性能

利用原位聚合法制备了以纳米SiO_2改性脲醛树脂为壁材、十二醇为芯材的相变微胶囊。考察了芯壁质量比、固化终点pH和纳米SiO_2质量分数对微胶囊包封率和芯材质量分数、渗透率的影响,采用扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)和热重分析仪(TG)等分别对微胶囊相变材料的表面形貌、粒径和热性能进行了表征。研究结果表明,纳米SiO_2改性脲醛树脂/十二醇相变微胶囊的最佳制备条件为:芯壁质量比为1∶2、固化终点p H=1.5~2、纳米SiO_2质量分数为3%。制备的微胶囊为表面光滑的球形,粒径大小为1.85~5μm,包封率和芯材质量分数分别为62.5%和79.3%,相变潜热为148.4 J/g。     

“核-壳”微胶囊改性碳纤维树脂基摩擦材料的性能研究

为了进一步提高树脂基复合材料在使用中的安全性和使用寿命,本文引入一种具有自修复性能的微胶囊,以修复粘结产生的微裂纹,从而改善材料的摩擦学性能。通过界面聚合法,以脲醛树脂为囊壁,环氧树脂为囊芯材料,制备微胶囊,并分析乳化剂的用量对微胶囊产率和囊芯率的影响;采用SEM观察微胶囊的微观形貌、FTIR表征化学组分;研究微胶囊的加入对复合材料摩擦磨损性能的影响规律。实验结果表明,制备微胶囊直径为40～60μm、壁厚为2～3μm的粗糙球体;乳化剂的优化用量为14mmol时,微胶囊的产率为67.5%,囊芯率为64.88%;当微胶囊的添加量为5%时,复合材料的平均摩擦系数为0.141,比未添加时提高了19%,磨损率明显降低了40%,表明微胶囊技术能够较好地改善复合材料的摩擦性能。     

路面材料自修复微胶囊制备工艺研究

以环氧树脂为囊芯,明胶和阿拉伯胶为囊壁,十二烷基硫酸钠(SDS)为乳化剂合成自修复微胶囊。考察了囊材和芯材的比例、反应时间、体系的pH、乳化剂的用量等因素对自修复微胶囊包覆率影响。确定了制备自修复微胶囊的最佳工艺:即囊材和芯材的质量比为10∶9,加入15 mL质量分数为4%的SDS为乳化剂,在pH低于4.0时持续反应3 h合成包覆率为69.9%的自修复微胶囊。     

碳纤维增强不饱和聚酯自修复复合材料的制备及性能

采用原位聚合法制备了以三聚氰胺-脲甲醛为壁材,环氧E-51为芯材的微胶囊(MUF),并将其应用到碳纤维(CF)增强不饱和聚酯(UP)复合材料中,详细探讨了CF质量分数和MUF质量分数对碳纤维/不饱和聚酯(CF/UP)复合材料和微胶囊/碳纤维/不饱和聚酯(MUF/CF/UP)复合材料热稳定性、力学性能和自修复性能的影响。通过OM和SEM观察MUF的表面形貌,FTIR对MUF、CF/UP复合材料和MUF/CF/UP复合材料的化学结构进行表征,TGA、悬臂梁冲击仪和万能拉力试验机对复合材料的热稳定性、冲击性能、拉伸性能和自修复性能进行测试。结果表明,CF和MUF质量分数均为1%时,MUF/CF/UP复合材料的热稳定性较佳,力学性能及自修复性能较优;其拉伸强度为3.99 MPa,弹性模量为229.58 MPa,断裂伸长率为2.12%,冲击强度为86.75 k J/m~2,自修复效率为62.02%。