CN101618307B - 环保保温建筑涂料用微胶囊的制备方法 - Google Patents

Abstract

一种新型环保保温建筑涂料用微胶囊的制备方法，在适当的压力下，让隔热良好的气体或温室气体通过锐孔自然溢出到含有乳化剂的水溶液中，搅拌使它均匀形成圆形气泡，然后，采用层-层组装技术，使带有正电的壳聚糖与带有负电的酵母浸膏-海藻酸钠产生复凝聚，层-层析出形成囊，交联成型。还公布了新型环保保温建筑涂料用微胶囊。本发明新型环保，保温，节能，经济实惠、市场潜力大，保藏、运输、施工方便，居室更舒适，优雅。

Description

环保保温建筑涂料用微胶囊的制备方法

技术领域

本发明属于一种新型环保保温建筑涂料用微胶囊的制备方法。

背景技术

国内外的建筑和装饰涂料一般为聚丙烯酸乳胶涂料。聚丙烯酸属于石油资源性和能源性产品，且聚丙烯酸乳胶涂料的涂层保温效果不佳。而近20年来，粉未涂料作为一种节省资源和能源、无环境污染、工艺简单和生产效率高的新型涂料品种，越来越受到人们的重视。但由于价格昂贵、施工要求较高，一般工程上使用较多，家居使用较少。

发明内容

本发明要解决的技术问题之一是，锐孔成微泡及微泡稳定性问题。针对锐孔成微泡难，采取了加压，缓冲控压，锐孔出气口直平、宽广，在一定浓度的乳化剂中搅拌，自然溢出。使微泡大小均匀，稳定。本发明要解决的技术问题之二是，酵母浸膏-壳聚糖-海藻酸钠在水包气(G/W)成囊问题。针对壳聚糖带正电，酵母浸膏-海藻带负电，采用层-层(LBL)组装技术，使带有正电的壳聚糖与带有负电的酵母浸膏-海藻酸钠，依次加入壳聚糖，酵母浸膏，海藻酸钠产生复凝聚，层-层析出形成囊，交联成型。

本发明在适当的压力下，让隔热良好的气体或温室气体通过锐孔自然溢出到含有乳化剂的水溶液中，搅拌使它均匀形成圆形气泡，然后，采用层-层组装技术，使带有正电的壳聚糖与带有负电的酵母浸膏-海藻酸钠产生复凝聚，层-层析出形成囊，交联成型。

所述的微胶囊的重量比组成为：

重量比固含量为40％～70％酵母浸膏；

重量比固含量为10％～20％海藻酸钠；

重量比固含量为10％～20％壳聚糖；

重量比固含量为5％～10％聚乙烯醇；

重量比固含量为1％～10％气体，气体指隔热良好的气体，如空气或温室气体，如二氧化碳。

所述新型环保保温建筑涂料用微胶囊的制备工艺流程1为：

乳化剂的水溶液→锐孔成泡→壳聚糖溶液→调PH＝6～7→予处理的酵母浸膏溶液→海藻酸钠溶液→冰浴→交联剂→调PH＝8～10→离心洗涤→细腻粉状白色微胶囊。

所述新型环保保温建筑涂料用微胶囊的制备工艺流程2为：

乳化剂的水溶液→锐孔成泡→壳聚糖溶液→予处理的酵母浸膏溶液→海藻酸钠溶液→交联剂→调PH＝8～10→过滤洗涤→粗糙粒状酱色微胶囊。

本技术的优点：

1.新型

目前，储热型微胶囊涂料中的涂料微胶囊，是通过包囊相变物质，由相变物质产生相变蓄热达到隔热保温的目的；本发明的涂料微胶囊，是通过包囊隔热良好的气体(如空气)或温室气体(如二氧化碳)，减少能量交换达到隔热保温的目的。而目前市场上具有热固性粉未涂料、热塑性粉未涂料一般不具备隔热保温性能。因此，本发明的涂料微胶囊，是一种新型保温材料。

2.环保

本发明技术具有三大环保：

(1)原材料环保：原材料基本上选择工农业生产的废弃物和温室气体二氧化碳。且这些材料无毒无味，使用上是环保的。

(2)制备工艺环保：整个制备过程都在常温水环境下进行的，没有添加有机溶剂和有毒物质，对大气、水是零排放。因此，是一条环保工艺。

(3)产品环保：产品是一种保温材料。产品的使用有利于节能降耗。节省了能源，节约了资源。

3.节能

微胶囊粉未涂料的涂层多了一层隔热系数较好的致密气体微囊，因此，保温效果更佳，有利于节能降耗。

4.保温

微胶囊粉未涂料的涂层多了一层隔热系数较好的致密气体微囊，因此，保温效果更佳，有利于节能降耗。

5.经济实惠、市场潜力大

由于选择工农业生产的废弃物，工艺简单。因此设备和原材料投资少，产品价格低，加上环保。产品具备很强的市场竞争力，以经济实惠型走向市场。另外，产品还可以作为特种纸的填充料和石油化工管道的保温材料，进军纸业和石油化工业市场。

6.保藏、运输、施工方便

由于涂料微胶囊是粉未状，因此，保藏、运输便利。目前市场上具有热固性粉未涂料、热塑性粉未涂料需要加热固化。本产品由涂料微胶囊与其它组份配制，然后喷涂。因此，施工方便。

7.居室更舒适，优雅

由于本涂料微胶囊产品保温效果更佳，在冬天更暖和，夏天空调房间更凉爽，造成居室更舒适。涂料微胶囊属于粉末粒子型，便于喷涂作画，粒子有利于散射能量的作用，便于隔声减噪，造成居室更优雅。

具体实施方式

本发明从原材料入手，选用工农业废弃物酵母、虾蟹壳制备的酵母浸膏、壳聚糖和天然资源十分丰富海藻提取物海藻酸钠为原料，以酵母浸膏-海藻酸钠-壳聚糖为壁材，隔热良好的气体如空气或温室气体如二氧化碳为芯材，采用锐孔法和层-层组装技术制备粉未涂料微胶囊。

新型环保保温建筑涂料用微胶囊，作为保温材料，掺入涂料，纸浆中，减少热的传导，达到隔热保温之效果。

实施例1新型环保保温建筑涂料用微胶囊配方

芯材：空气，锐孔孔径：1.6微米，压力：3000～3200帕，持续通45分钟；壁材：酵母浸膏5.9g，壳聚糖1.2g，海藻酸钠1.2g，聚乙烯醇0.2g；乳化剂：司班0.3g，交联剂：戊二醛3ml

实施例2新型环保保温建筑涂料用微胶囊配方

芯材：二氧化碳，锐孔孔径：1.6微米，压力：3000～3200帕，持续通45分钟；壁材：酵母浸膏5.9g，壳聚糖1.2g，海藻酸钠1.2g，聚乙烯醇0.2g； 乳化剂：司班0.3g，交联剂：戊二醛3ml

实施例3新型环保保温建筑涂料用微胶囊制备方法：

(1)乳化：取0.314g司斑溶解于40ml蒸馏水中。

(2)溶解：取1.2g海藻酸钠溶解于80ml蒸馏水中。

取1.5ml的乙酸加入50ml蒸馏水稀释，用其溶解1.2g壳聚糖。

取5.9g酵母浸膏溶解于的40ml蒸馏水中。

取6.7g聚乙烯醇溶解于1000ml蒸馏水中。

(3)前处理：将酵母浸膏的水溶液煮沸，保证酵母细胞的失活，将已经经过烘干干燥冷却处理过的活性炭加入酵母浸膏溶液中，震荡后静置一夜，之后将其过100目的标准筛，除去活性炭和一些混在溶液中的杂质。

(4)混合、反应：往乳化后的司斑溶液(用孔径为1.6微米的锐孔，在压力3000到3200帕下)持续通入空气或二氧化碳45分钟后，缓慢加入已经溶解的壳聚糖与聚乙烯醇溶液，搅拌10min，再加入失活的酵母浸膏水溶液，继续搅拌，最后用滴管慢慢加入海藻酸钠溶液，冰浴，仍然保持搅拌20min。

(5)交联反应：保持搅拌速度，温度，往溶液中分次加入戊二醛3ml溶液。

(6)调PH：保持一定的搅拌速度，用30％的NaOH溶液调节溶液PH值至6，出现爬竿效应，待20min后，继续调节PH值至8，固体分散，出现分散性良好的微囊。继续20min。

(7)除杂质：将以上制得的溶液先后过筛，由20目-100目，除去颗粒大的杂质和沉淀物。

(8)产品：将反应后的产品抽滤(或者也可以通过离心机离心，去除上清液)，用异丙醇洗涤2次，再用蒸馏水洗涤一次，真空干燥得产品。

Claims (3)

1.一种环保保温建筑涂料用微胶囊的制备方法，其特征是

在适当的压力下，让隔热良好的气体通过锐孔自然溢出到含有乳化剂的水溶液中，搅拌使它均匀形成圆形气泡，然后，采用层-层组装技术，使带有正电的壳聚糖与带有负电的酵母浸膏和海藻酸钠产生复凝聚，层-层析出形成囊，交联成型，制备工艺流程为：

乳化剂的水溶液→锐孔成泡→壳聚糖溶液→调pH＝6～7→海藻酸钠溶液→预处理的酵母浸膏溶液→冰浴→交联剂→调pH＝8～10→离心洗涤→细腻粉状白色微胶囊；

所述预处理的酵母浸膏为：将酵母浸膏的水溶液煮沸，保证酵母细胞的失活，将已经经过烘干干燥冷却处理过的活性炭加入酵母浸膏溶液中，震荡后静置一夜，之后将其过100目的标准筛，除去活性炭和一些混合在溶液中的杂质。

2.据权利要求1所述的环保保温建筑涂料用微胶囊的制备方法，其特征是微胶囊重量比组成为：

重量比固含量为40％～70％酵母浸膏；

重量比固含量为10％～20％海藻酸钠；

重量比固含量为10％～20％壳聚糖；

重量比固含量为5％～10％聚乙烯醇；

重量比固含量为1％～10％气体，气体指隔热良好的气体。

3.据权利要求1所述的环保保温建筑涂料用微胶囊的制备方法，其特征是将以下的制备工艺流程替换权利要求1中的工艺流程：

乳化剂的水溶液→锐孔成泡→壳聚糖溶液→海藻酸钠溶液→预处理的酵母浸膏溶液→交联剂→调pH＝8～10→过滤洗涤→粗糙粒状酱色微胶囊。