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。     

用于自修复涂料的微胶囊的研制

通过试验确定了用于自修复涂料的微胶囊制备工艺条件,成功制备了微胶囊产品。采用多种检测手段对微胶囊进行表征,通过FT-IR确定微胶囊结构,利用SEM确定微胶囊为球状结构,平均粒径50μm;采用水性羟基丙烯酸树脂作为主体,配合水性异氰酸酯固化剂,添加适量的助剂,再加入所制备的微胶囊,得到了微胶囊基水性涂料。采用光学显微镜对涂层进行观察发现,微胶囊可均匀分散在涂层中,无团聚现象。对涂层性能测试结果表明,微胶囊的加入对涂层的性能无明显不利影响;通过实验验证发现,对自修复涂层进行破坏,经过12 h的自修复,划伤处开始愈合,达到3级效果,具有良好的自修复功能。     

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。     

用于舰船防污涂料的环氧甲萘醌微胶囊的性能调控

该文以聚丙烯酸酯为囊壁,环氧甲萘醌为囊芯制备了环氧甲萘醌微胶囊,并将其应用于舰船防污涂料中。采用透射电镜(TEM)和纳米粒度仪对微胶囊形貌进行表征。考察了微胶囊核壳质量比对涂料中环氧甲萘醌渗出量及涂料防污效果的影响。结果表明,制备的环氧甲萘醌微胶囊平均粒径约为323.5 nm。环氧甲萘醌微胶囊的核壳质量比为1∶7时,制备的涂膜中环氧甲萘醌的释放速率最平稳,涂层防污效果最好。该类微胶囊的研究,为获得使用寿命长、毒性小、价格低廉的舰船防污涂料提供了新途径和新思路。     

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。     

微胶囊修复技术在涂料中的应用研究

首先进行微胶囊功能粒子的合成,并利用光学显微镜、扫描电镜、热重、傅里叶变换红外光谱仪等对微胶囊结构及性能进行系统研究。然后将其添加到涂层中,探究其添加量和分散效果,制备了原位智能修复防腐涂层。研究了智能涂层在常压和压力交变条件下的自修复性能和防腐性能。结果表明：微胶囊在涂层中分散均匀,光学显微镜下可见涂层划痕处有聚合物产生。因此,涂层划痕处形成新的保护层,起到良好的自修复防腐蚀作用。     

微胶囊自修复技术及其在粘接涂层中的应用

将微胶囊加入到粘接涂层底漆中,赋予粘接涂层自修复的性能,从而延长其使用寿命,由此开创了智能粘接涂层的新领域。介绍了微胶囊自修复技术、微胶囊的自修复机理和微胶囊的种类,着重阐述了微胶囊自修复技术在粘接涂层中的应用研究现状,并对自修复微胶囊粘接涂层的研究前景进行了展望。     

纳米复合涂料

<正>201705036基于环氧/改性纳米二氧化硅/全氟辛基三乙氧基硅烷的自修复杂化纳米复合防腐涂层[刊,英]/Kongparakul,Suwadee等//Progress in Organic Coatings.-(2017),104.-173~179采用含有自修复微胶囊的环氧树脂和经有机硅烷改性的纳米二氧化硅,成功制备了自修复杂化纳米复合材料,以增强环氧涂层的防腐蚀性能。纳米二氧化硅表     

自修复微胶囊的制备及其影响因素研究

采用环氧树脂(E-51)和环氧小分子(SM80)为芯材、脲醛树脂为壁材,利用原位聚合法制备自修复微胶囊。采用光学显微镜(OM)观察了微胶囊的形成过程;采用扫描电子显微镜(SEM)考察了乳化剂种类对微胶囊微观形貌的影响;采用傅里叶红外光谱仪(FTIR)分析了微胶囊的化学成分;利用激光粒度仪分析了微胶囊的粒径分布;考察了不同乳化速度对微胶囊粒径分布的影响。试验结果表明:采用聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯(吐温-80)作为乳化剂,其用量占芯材含量的3.0%,乳化转速为2000r/min时,制备的脲醛树脂微胶囊外形基本呈现球状,粒径分布较为均匀,红外分析表明已经成功制备了脲醛树脂微胶囊。     

本期导读

自修复涂料是一种有自动愈合能力的新型涂料,它能及时自动修复被划伤或受损的表面,在完成整个微裂纹修复的过程中不需要检测或任何类型的手动干预。微胶囊技术在自修复涂层材料中的应用逐渐得到了重视,并成为近年来一个新的研究热点。马爱洁等将乙烯基硅油/聚脲甲醛微胶囊按一定比例添加到环氧改性有机硅     

异氰酸酯微胶囊研究进展

本文综述了异氰酸酯微胶囊在基体材料中的自修复机理,按照异氰酸酯微胶囊的芯材类型,从脂环族、脂肪族和芳香族三个方面介绍了使用不同聚合方法制备的不同囊壁(单层,双层和杂化层)的异氰酸酯微胶囊的覆盖率、渗透性、耐溶剂性和修复效率,并简要介绍了异氰酸酯微胶囊在聚合物防腐涂料、自清洁涂层、耐摩擦涂层、水处理膜及胶粘剂方面的应用,最后提出了现有异氰酸酯微胶囊存在的主要问题及未来的发展方向。     

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。     

沥青裂缝自修复微胶囊的制备与表征

为了提高沥青路面自修复性能,采用原位聚合法制备包裹沥青再生剂的脲醛树脂微胶囊,利用四因素三水平正交试验,研究了最佳芯壁比、终点pH、温度与乳化剂浓度对包裹沥青再生剂的脲醛树脂微胶囊形貌、粒径与包覆率的影响;对完整试样和断裂愈合后的试样分别进行延度试验,探究普通基质沥青和添加自修复微胶囊沥青的自修复能力。极差数值分析结果表明：pH和温度对微胶囊制备影响程度更大,制备微胶囊的最佳工艺是甲醛与脲的摩尔比为4：5,芯壁比为6：5,终点pH为4,反应最终温度为70℃,十二烷基苯磺酸钠的质量分数为0.5%,此条件下制备的微胶囊表面形貌致密,平均粒径为21.14μm,包覆率达到85%。在愈合试验中,微胶囊最优质量掺量为0.3%,此时愈合率为38.67%。     

自修复防腐涂层对海水中Q235钢耐蚀性能的电化学影响规律研究

制备用于潮湿环境中的自修复微胶囊及防腐涂层。利用扫描电镜观察微胶囊形貌,通过热重分析,获得其热稳定性数据。使用激光粒度分析仪测试其粒径分布规律。将其作为填料制成埋植型自修复防腐涂层,涂敷于Q235钢表面,采用电化学阻抗谱(EIS)研究其在海水中不同浸泡周期的腐蚀行为。结果表明在防腐涂层保护下,自修复微胶囊有阻挡海水渗透涂层的作用。微胶囊中的修复剂有填补涂层空缺的作用,增强了阻挡海水与Q235钢的接触作用。制备的自修复涂层具有修复划痕的功能。交流阻抗图表明该涂层能增强耐蚀性能。     

发泡微胶囊仿麂皮工艺探讨

本文主要研究发泡微胶囊的制备及其仿麂皮工艺条件。通过原位聚合法合成发泡微胶囊 ,利用发泡微胶囊的发泡特性进行织物仿麂皮整理 ,确定了最佳的仿麂皮发泡涂层配制工艺     

超声波喷雾干燥微胶囊化橄榄油的存储稳定性研究

采用超声波喷雾干燥方法对橄榄油进行微胶囊化研究,探讨进风温度对橄榄油微胶囊含水量及包埋率的影响,进而评价微胶囊化橄榄油的存储稳定性。橄榄油的超声波喷雾微胶囊化研究结果显示：进风温度过高造成橄榄油微胶囊色泽加深,油脂析出,包埋率降低;进风温度过低导致橄榄油微胶囊干燥不充分,含水量较高。对喷雾干燥条件进行优化后获得橄榄油超声波喷雾微胶囊化条件：进风温度180℃,进料速率6 r/min。此条件下制备的橄榄油微胶囊包埋率可达98.2%。存储稳定性研究结果表明：橄榄油在不同光照、温度和湿度等条件下存储至30 d时,光照下微胶囊化橄榄油的过氧化值约是未包埋橄榄油的1/5,酸值约是未包埋橄榄油的1/3;避光下微胶囊化橄榄油过氧化值及酸值约是未包埋橄榄油的2/3;因温度升高,未包埋橄榄油氧化值增加1倍左右,酸值最大值可增加77.8%,而微胶囊化橄榄油过氧化值增加仅15%,酸值最大增加40.5%。微胶囊化橄榄油的过氧化值及酸值均低于未包埋橄榄油,微胶囊对橄榄油起到延缓氧化的作用,提高了橄榄油的存储稳定性。     

微胶囊自修复涂层力学性能研究

采用一步法制备了形貌良好的苯乙酸乙酯自修复微胶囊,选取不同含量与粒径的微胶囊添加入涂层材料。研究了微胶囊质量分数和粒径对涂层力学性能的影响。结果表明:微胶囊含量和粒径的增大会导致涂层附着力级别、硬度以及拉伸性能的下降,但当微胶囊含量为5%且粒径范围为20~50μm时,微胶囊可增强涂层的附着力和韧性将会增强,涂层的其他力学性能略有下降。     

微胶囊制备技术及其聚合物基功能复合材料研究与应用进展

介绍了微胶囊中芯材与壁材的结构,以及对制备微胶囊所需条件和常用于制备微胶囊的芯材与壁材的物质。分析了常用的原位聚合法、界面聚合法、乳液聚合法、Pickering乳液聚合法、悬浮聚合法、种子微悬浮聚合法、掺杂种子微悬浮聚合法、聚合诱导相分离法和物理制备法共9种方法。介绍了微胶囊在相变储能、隐身、自润滑、自修复等功能材料中的应用。展望了微胶囊的应用前景。     

原位聚合法制备微胶囊在功能材料的应用进展

综述了原位聚合法制备微胶囊原理、制备影响因素和在功能材料领域的应用进展。分别介绍了油容性单体和水溶性单体利用原位聚合法制备微胶囊的原理及过程,探讨了囊壁种类、芯壁比、乳化剂种类、乳化剂浓度、乳化速率和搅拌速率等制备工艺对微胶囊包覆效果和性能的影响,重点阐述了原位聚合法制备微胶囊在相变材料、阻燃材料和自修复材料领域中的应用,并讨论了应用过程中存在的优缺点,总结了原位聚合法制备微胶囊的工艺缺陷,并对微胶囊与功能基体材料相容性不足的问题进行了展望。     

自修复聚脲甲醛微胶囊的制备及成囊机理研究

采用原位聚合法制备了自修复聚脲甲醛包覆环氧树脂微胶囊。考察了原料用量、反应温度、酸化值和固化时间等对微胶囊粒径分布和表面形态的影响,确定了微胶囊的最佳制备工艺。借助显微镜实时监测微胶囊化过程,探讨了微胶囊的成囊机理,并将微胶囊填充到脲醛树脂中。结果表明:采用最佳制备工艺制得的微胶囊包覆率较高、结构紧密、粒度均匀,室温下保存一周后没有出现团聚和破裂;将9%微胶囊添加到脲醛树脂中,微胶囊分散均匀,脲醛树脂复合材料的韧性得到提高。