Connaissez-vous les techniques de préparation des matériaux microcapsules à changement de phase ?

Lors de la préparation de matériaux de microcapsules à changement de phase, les méthodes de formation de film principalement utilisées actuellement comprennent la polymérisation in situ, la polymérisation interfaciale, la méthode d'évaporation solvant-émulsion, la méthode de condensation complexe, la méthode sol-gel et la méthode de séchage par pulvérisation.

Polymérisation in situ : fait référence au processus d'ajout de monomères réactifs et de catalyseurs au milieu de dispersion du matériau de cœur pendant l'encapsulation, caractérisé par le fait que les monomères et les catalyseurs sont situés entièrement à l'intérieur ou à l'extérieur des gouttelettes d'émulsion du matériau à changement de phase. La polymérisation in situ nécessite que le monomère soit soluble dans la phase continue du système de microcapsules et que le monomère polymère puisse produire des prépolymères insolubles de poids moléculaire relativement faible. Par conséquent, la réaction de polymérisation se produit sur le matériau de cœur en phase dispersée, et le monomère subit d'abord une polymérisation au début de la réaction. Lorsque la taille du polymère augmente, il se dépose à la surface du matériau de cœur. En raison de la polymérisation et de la réticulation continues, une coque de microcapsule solide capable de recouvrir toute la surface des gouttelettes de matériau de cœur est finalement formée. L'homopolymérisation, la copolymérisation et la polycondensation sont des méthodes de formation de film couramment utilisées dans la polymérisation in situ. Les monomères couramment utilisés dans cette méthode sont principalement l'urée-formaldéhyde, la mélamine-formaldéhyde et leurs monomères polymères modifiés par copolymérisation.

Polymérisation interfaciale : nécessite au moins deux monomères, et les deux monomères doivent exister dans des systèmes d'émulsion de matériaux à changement de phase incompatibles. Ce système peut être divisé en une phase continue et une phase dispersée, en plaçant généralement l'émulsion à changement de phase dans la phase dispersée. Lorsque la polymérisation se produit, les deux monomères se déplacent de la phase dispersée et de la phase continue vers l'interface des deux phases, puis les monomères subissent une réaction de polymérisation pour former un film polymère qui encapsule le matériau de cœur dans des microcapsules. Les principales réactions sont la polymérisation d'addition interfaciale et la polymérisation de condensation interfaciale, qui sont applicables aux microcapsules de matériau de cœur hydrosolubles et liposolubles. Cette méthode présente des conditions douces, une vitesse rapide et des exigences faibles en termes de pureté des monomères et de rapport des matières premières, elle est donc largement utilisée. Les monomères utilisés pour la polymérisation interfaciale sont principalement l'acétate de diisocyanate, la diamine, le chlorure de diphthaloyle, etc. Ces dernières années, les recherches utilisant le styrène, le divinylbenzène et l'acétate de vinyle comme matériaux de paroi de capsule ont progressivement augmenté.

Méthode d'évaporation du solvant en émulsion : généralement, dans des conditions d'agitation, la phase huileuse et la phase aqueuse forment une émulsion stable sous l'action d'un tensioactif, puis le solvant de la phase huileuse se volatilise à travers la phase continue, et le matériau de cœur et le matériau de paroi forment une structure coque/cœur en raison de différentes tensions superficielles. Cette méthode peut disperser directement la phase huileuse dans la phase aqueuse pour l'émulsification, ou elle peut utiliser la méthode d'émulsification inverse. La taille des microcapsules peut être contrôlée par émulsification à l'aide d'équipements tels qu'un émulsifiant à dispersion à cisaillement élevé ou un broyeur de cellules à ultrasons.

Méthode de condensation complexe : consiste à utiliser deux matériaux polymères ou plus de charges opposées comme matériaux de paroi, à disperser le matériau de cœur dans la solution de matériau de paroi et à former un film dans des conditions appropriées en raison de l'interaction électrostatique entre les polymères de charges opposées. Après l'interaction de matériaux polymères de charges opposées, la solubilité diminue et une séparation de phase se produit, se condensant pour former des microcapsules. Dans ce processus, le nombre de charges portées par les deux polymères de charges opposées doit être exactement égal, et cette condition peut être obtenue en ajustant le pH de la solution. Les réactifs couramment utilisés sont la gélatine, la gomme arabique, etc. Afin d'améliorer les performances imperméables, du formaldéhyde, du glutaraldéhyde ou de l'acide tannique peuvent également être utilisés pour la réticulation. Méthode sol-gel : d'abord, le précurseur est dissous dans un solvant pour former une solution uniforme, puis le soluté et le solvant subissent une réaction d'hydrolyse ou d'alcoolyse pour former un sol stable ; ensuite, le matériau de cœur à changement de phase est ajouté, et le sol forme un gel à la surface des particules de matériau de cœur, préparant ainsi des microcapsules à changement de phase encapsulant le matériau de cœur, ce qui est une méthode couramment utilisée pour préparer des microcapsules.

Méthode de séchage par pulvérisation : d'abord, le matériau de cœur est dispersé dans une solution de matériau de paroi pré-liquéfiée, puis le mélange est atomisé dans un courant d'air à grande vitesse, de sorte que le solvant du matériau de paroi dissous s'évapore rapidement, solidifiant ainsi le matériau de paroi et finalement microencapsulant le matériau de cœur. La méthode de séchage par pulvérisation est la plus appropriée pour la microencapsulation de liquides lipophiles, et plus l'hydrophobie du matériau de cœur est forte, meilleur est l'effet d'intégration.