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1.2.2擴展系數(shù)理論

相分離法制備微膠囊過程中,相分離的結果導致了高分子壁材溶液分離成兩相,其中一相為高分子壁材,即凝聚相,如該凝聚相能夠潤濕、吞沒分散在介質中的芯材微粒,就可以實現(xiàn)微膠囊化.所以,能否微膠囊化的關鍵是相分離產(chǎn)生的凝聚相對芯材分散相的浸吞能力.

凝聚相的浸吞能力與微膠囊化體系中液/液、固/液相界面間的吸附行為有關.微膠囊化體系中必須存在一種驅動力,能驅使壁材分子有傾向地被吸附到芯材相表面.如驅動力缺失或不夠大,則富有高分子壁材的凝聚相將不會環(huán)繞著芯材微粒(滴)周圍流動或絮聚.

含有3種互不相溶液體體系中的界面行為,存在3個擴展系數(shù),相分離體系的擴展系數(shù)與壁材微滴吞沒芯材微滴的關系如圖所示.3[3]3

該體系中有三相:芯材相(1)、凝聚相(2)和體系相(3),都有各自的界面張力σ,也存在3個擴展系數(shù)S,分別為S1、S2、S3.

凝聚相被芯材相完全吞沒時,S1<0,S2<0,S3>0;凝聚相被芯材相部分吞沒時,S1<0,S2<0,S3<0;凝聚相不能被芯材相吞沒時,S1<0,S2>0,S3<0.

1.2.3粘度理論

相分離產(chǎn)生的凝聚相必須具備液體的性質,在浸吞包裹芯材的過程中,易于在芯材微粒周圍環(huán)繞流動,達到完全吞沒,形成微膠囊.粘度過大的凝聚相不能很好浸吞芯材微粒,而過度流體化的凝聚相也不易完成包裹.其原因是粘度過低,凝聚相很易從芯材微粒周圍滑開,完成包裹后仍會形成質地不均、性質較差的微膠囊壁膜.所以,在相分離法制備微膠囊過程中,凝聚相粘度的控制與確定是微膠囊化成功與否的重要條件之一.

2·乙基纖維素-無機變色材料微膠囊制備

乙基纖維素是纖維素在堿性條件下與硫酸二乙酯或氯乙烷在加壓、加熱條件下進行醚化反應的產(chǎn)物.在油相分離法中所用到的乙基纖維素是高取代度的乙基纖維素.[4]

2.1原理

乙基纖維素微膠囊的原理是利用乙基纖維素在非水溶性溶劑中溶解度與溫度密切相關的特點(即溶解度隨溫度下降而降低,常溫下幾乎不溶)來實現(xiàn)乙基纖維素包裹微膠囊.高溫條件下聚乙烯溶解在環(huán)己烷溶劑中,對乙基纖維素起著非溶劑作用,在降溫過程中發(fā)生相分離使乙基纖維素包覆在芯材周圍形成微膠囊.

2.2工藝流程

乙基纖維素微膠囊制備工藝流程如圖4所示.

2.3聚乙烯對微膠囊化的影響

在乙基纖維素微膠囊制備過程中,聚乙烯作為重要的輔助添加劑(高溫條件下對乙基纖維素起著非溶劑的作用),促進乙基纖維素微膠囊的形成,同時對微膠囊的粒徑分布、緩釋與掩蔽作用的效果有顯著的影響.因不同密度和規(guī)格的聚乙烯溶解性及分散效果差異明顯,故分別使用HCPE-M、HCPE-L、HCPE-H聚乙烯作輔助添加劑進行試驗.3種添加劑在環(huán)己烷中的溶解性及分散效果如表1所示.

由表1可知,HCPE-M在環(huán)己烷中有良好的溶解性及分散效果.因此,選用HCPE-M作輔助添加劑.聚乙烯用量對微膠囊包裹率的影響如表2所示.