CN105964194A - 一种自修复微胶囊及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种自修复微胶囊及其制备方法与应用，该胶囊包括囊芯以及包覆在囊芯外表面上的复囊壁，所述的囊芯为修复剂，所述的复囊壁由苯乙烯‑马来酸酐及明胶组合而成，其中，所述的修复剂与苯乙烯‑马来酸酐、明胶的质量比为5‑15:1‑2:1‑5；所述的自修复微胶囊采用复凝聚法制备而成；所述的自修复微胶囊用于修复水泥基材料的裂缝。与现有技术相比，本发明合成方法简单，合成效率高，且很好地解决了合成过程中有毒物质及外加乳化剂的不利影响，具有绿色环保性，可广泛应用于水泥基材料的裂缝修复。
Description
技术领域
本发明属于微胶囊材料制备领域，涉及一种自修复微胶囊及其制备方法与应用。
背景技术
混凝土材料作为当今建筑领域使用最广，用量最大的材料，其使用寿命在很大程度上取决于其受破坏程度。裂纹作为混凝土材料的一种典型破坏形式，对混凝土结构的安全性与适用性有着重要影响。目前，对于混凝土裂缝的修补，虽已有大量的传统方法，然而，这些传统方法主要是对混凝土结构进行事后维修和定期维护，不仅修复效果不明显，还会产生大量的费用。
近年来，基于仿生学原理开发的具有自我修复功能的智能混凝土受到了广泛的关注。自修复技术模拟生物组织损伤愈合的技能，可以对微损伤部位进行定位和即时的修复，因此不仅节约了定期维护和后期维修的费用，还能降低工程的间接成本。
目前，国内外混凝土裂缝自修复方法主要分为以下几种：形状记忆合金自修复、空心光纤和空心纤维的自修复、微胶囊自修复和微生物自修复。其中，随着微胶囊技术的研究发展与应用，其在材料裂纹自愈合领域的应用逐渐得到了重视，并成为新材料领域研究的一个热点问题。
但微胶囊自修复仍存在一些问题。例如，现有的研究成果中，所制备的微胶囊大多以尿素—甲醛聚合物为囊壁，但由于甲醛溶液的易挥发性，在反应过程中，不可避免地产生有毒气体或有害物质，且此类方法所用原材料容易久置失效。同时，脲醛类微胶囊的合成工艺较为复杂，成本较高。
微胶囊的制备方法按其形成机制大致分为三类：化学法、物理法和物理化学法。物理化学法又可分为油相分离法、水相分离法、干燥浴法和熔化分散冷凝法等。其中水相分离法是通过改变实验条件使溶解状态下的成膜材料从水溶液中聚沉下来，并将囊心包裹成微胶囊。按成膜化合物的种类是一种还是两种(多种)又可将水相 分离法分为单凝聚法和复凝聚法。
苯乙烯与马来酸酐具有良好的表面物性，其水溶液具有优良的乳化分散和稳定化效果，在微胶囊制备的应用中逐步得到重视。明胶具有良好的成模型、生物相容性、可生物降解性，并且是一种有效的保护胶体，可以阻止晶体或离子的聚集，是制备微胶囊中重要的壁材原料。
申请公布号为CN 103979824 A的中国发明专利公布了一种原位聚合法制备用于水泥基材料自修复的微胶囊制备方法，包括：稀释环氧树脂；另取容器，加入去离子水、高活性的乳化剂及表面活性剂，搅拌分散，获得乳化分散水溶液；将得到的乳化分散水溶液加入到稀释过的环氧树脂所用容器中，搅拌乳化；加入苯乙烯，加入苯乙烯量相对于原初投入环氧树脂的质量比例为1:8-1:12；抽真空，惰性气氛，升温，油浴聚合反应；加入过硫酸钾继续催化反应，即得到最终微胶囊乳液。该发明合成方法简单，且很好地解决了合成过程中有毒物质的不利影响。但是其反应时间较长，且在胶囊制备过程中需要加入乳化剂，不仅会影响材料的性能，还会影响胶囊的产率。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种绿色环保的、可用于水泥基材料自修复的复囊壁微胶囊及其制备方法与应用。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种自修复微胶囊，该胶囊包括囊芯以及包覆在囊芯外表面上的复囊壁，所述的囊芯为修复剂，所述的复囊壁由苯乙烯-马来酸酐及明胶组合而成。
所述的修复剂与苯乙烯-马来酸酐、明胶的质量比为5-15:1-2:1-5。
所述的修复剂包括环氧树脂、甲基丙烯酸甲酯、乙烯醋酸乙烯酯、氰基丙烯酸酯、桐油、MMA油脂、水玻璃或纳米级硅胶中的一种或多种。
所述的环氧树脂包括双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、线性酚醛环氧树脂、多官能基缩水甘油醚树脂、多官能基缩水甘油胺树脂或卤化环氧树脂中的一种或多种。
所述的双酚A型环氧树脂包括E-55、E-51、E-44、E-42、E-33或E-20中的一种或多种。
所述的线性酚醛环氧树脂包括F-44、F-51、F-48、F-46、JF-45、JF-43、Epiclon N-740、EPN-1139、DEN-431或Epikote-154中的一种或多种。
所述的卤化环氧树脂包括四溴化双酚A环氧树脂或四氯化双酚A环氧树脂中的一种或两种。
一种自修复微胶囊的制备方法，该方法具体包括以下步骤：
(1)采用稀释剂将修复剂稀释，配制成修复剂稀释溶液；
(2)将苯乙烯-马来酸酐中加入到碱溶液中，加热，搅拌使其水解，调节pH值为5-7，制得淡黄色透明溶液；
(3)将步骤(2)制得的淡黄色透明溶液升温至60-80℃，搅拌分散5-10分钟，再加入步骤(1)制得的修复剂稀释溶液，继续搅拌反应15-20分钟；
(4)再加入明胶溶液，温度控制为60-80℃，继续搅拌，采用醋酸水溶液调节pH值为4-6，继续反应3-5小时；
(5)待步骤(4)反应结束后，转移至冰水浴，再加入戊二醛水溶液，继续反应2-4h，即制得所述的自修复微胶囊。
步骤(1)所述的修复剂与稀释剂的质量比为4-7:1；
步骤(2)所述的碱溶液为NaOH溶液，该NaOH溶液与苯乙烯-马来酸酐的质量比为2-4:1；
步骤(3)所述的修复剂稀释溶液加入量为步骤(2)中苯乙烯-马来酸酐质量的1.5-3倍；
步骤(4)所述的明胶溶液与步骤(3)中修复剂稀释溶液的质量比为1:1-3；
步骤(5)所述的戊二醛水溶液的质量浓度为5-15％。
步骤(1)所述的稀释剂为苯甲醇、丙酮、甲乙酮、环己酮、苯、甲苯、二甲苯、正丁基缩水甘油醚或正丁醇中的一种。
一种自修复微胶囊的应用，所述的自修复微胶囊用于修复水泥基材料的裂缝。
在实际应用时，将自修复微胶囊加入到水泥基材料中进行自修复时，还需加入固化剂。其中，所述的固化剂包括直链脂肪族多胺、聚酰胺、脂肪族多胺、芳香胺、改性多胺、聚硫醇、脲类衍生物或有机胍类衍生物中的一种或多种。
本发明自修复微胶囊的作用机理为：微胶囊的囊壁由于裂纹的应力作用而破裂，内部包封的修复剂流出，自身发生固化反应或与混凝土基体内的物质发生化学反应，生成具有一定粘结性能或填充性能的物质，将混凝土基体的微裂纹粘结或填充。
本发明中，囊壁材料选用分子量较低的苯乙烯-马来酸酐和明胶。其中，苯乙烯-马来酸酐的分子结构如下：
苯乙烯-马来酸酐具有优良的乳化分散和稳定化效果，有效避免了外加乳化剂，提高微胶囊产率的同时减小了乳化剂对材料性能的影响；明胶是一种水溶性的天然两性高分子化合物，同时含有可酸式电离和碱式电离基团，通过发生复凝聚反应，可以有效地将微胶囊分散开，并形成稳定的核壳结构；稀释剂能够增加微胶囊的成球率，并且在微胶囊破损后，能够增加修复剂的流动性；固化剂用于明胶的固化，使胶囊外壳获得机械强度，并提高胶囊的稳定性，有助于胶囊在自修复体系中长期稳定存在。
与现有技术相比，本发明具有以下特点：
1)用苯乙烯-马来酸酐和明胶作为复囊壁，采用复凝聚法制备出具有修复效果的微胶囊，合成方法简单，且避免了合成过程中甲醛溶液挥发引起的危害，同时改善了以脲醛树脂、酚醛树脂及聚脲等为囊壁的微胶囊制备中原材料易挥发变质的不利影响，具有绿色环保性；
2)通过对原材料配比和合成工艺的改变，在一定程度上可以改变自修复微胶囊的性能，如球径、修复剂包封量或表面性质等，有利于制备出更适合于地下水环境的自修复微胶囊系统；
3)利用苯乙烯-马来酸酐的乳化作用，在无外加乳化剂的情况下可以将原料很好的乳化分散，从而有效避免了外加乳化剂对基体性能的不利影响，同时提高了微胶囊制备的产率；
4)本发明中的胶囊采用复囊壁的外壳结构，苯乙烯-马来酸酐外壳可以有效地对修复剂进行包裹，明胶可以将胶囊进行分散，克服了胶囊的团聚现象。
附图说明
图1为实施例1制备所得自修复微胶囊放大200倍后分布图；
图2为实施例2制备所得自修复微胶囊放大200倍后分布图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1：
制备具有自修复性能的微胶囊。微胶囊颗粒芯材与微胶囊外壳，即微胶囊芯材总质量与外壳材料总质量之比为微胶囊的芯壁比。实施例1提供了制备微胶囊的原材料配比，其微胶囊的芯壁比为4。原材料配比表1所示(本实施例所用原材料均为直接厂家购买)：
表1实施例1原材料配比
| 原材料 | 重量份含量/份 |
| 环氧树脂 | 10 |
| 苯乙烯-马来酸酐 | 1.3 |
| 正丁基缩水甘油醚 | 1.8 |
| 明胶 | 1 |
| 氢氧化钠 | 3.4 |
| 戊二醛 | 0.1 |
| 醋酸 | 7 |
| 去离子水 | 40 |
制备过程如下：
(1)按配比称取各组分物质；
(2)将以正丁基缩水甘油醚为稀释剂稀释后的环氧树脂加入到瓶斗类容器中，搅拌稀释；
(3)在苯乙烯-马来酸酐中加入NaOH溶液，进行水解；
(4)将水解后的苯乙烯-马来酸酐溶液加热搅拌，滴入稀释后的环氧树脂，继续加热搅拌；
(5)将作为另一种外壳材料的明胶溶液滴加到反应装置中，保持温度在60℃左右，转速在700rmp，调节pH值为5，连续反应3h；
(6)将反应装置进行冰浴，滴加质量浓度为10％的戊二醛水溶液，继续反应2h。
该实施例制备所得复囊壁微胶囊呈规则球形，中心为囊芯，周围明显包裹着厚壁，其为双层结构，微胶囊的密闭性良好。微胶囊球径分布在几十个微米到200微米之间。通过光学显微镜的观察结果如图1所示，可以看出，其粒径分布较为均匀。
该实施例所用苯乙烯-马来酸酐分子结构如图2所示。
实施例2：
实施例2提供了芯壁比为3的微胶囊的原材料配比，原材料配比表2所示，其制备过程与实施例1相同。
表2实施例2原材料配比
| 原材料 | 重量份含量/份 |
| 环氧树脂 | 10 |
| 苯乙烯-马来酸酐 | 1.3 |
| 正丁基缩水甘油醚 | 3.6 |
| 明胶 | 2 |
| 氢氧化钠 | 3.6 |
| 戊二醛 | 0.15 |
| 醋酸 | 7.5 |
| 去离子水 | 49 |
该实施例制备所得复囊壁微胶囊通过光学显微镜的观察结果，可以看出，其分散性较好。当微胶囊的芯壁比较小时，其分布密度下降，同时粒径分布不均匀。
实施例3：
一种自修复微胶囊，该胶囊包括囊芯以及包覆在囊芯外表面上的复囊壁，所述的囊芯为修复剂，所述的复囊壁由苯乙烯-马来酸酐及明胶组合而成，其中，修复剂与苯乙烯-马来酸酐、明胶的质量比为5:2:1。
本实施例中，修复剂为甲基丙烯酸甲酯，具体制备方法包括以下步骤：
(1)采用稀释剂将修复剂稀释，配制成修复剂稀释溶液；
(2)将苯乙烯-马来酸酐中加入到碱溶液中，加热，搅拌使其水解，调节pH值为5，制得淡黄色透明溶液；
(3)将步骤(2)制得的淡黄色透明溶液升温至60℃，搅拌分散10分钟，再加入步骤(1)制得的修复剂稀释溶液，继续搅拌反应20分钟；
(4)再加入明胶溶液，温度控制为80℃，继续搅拌，调节pH值为6，继续反应5小时；
(5)待步骤(4)反应结束后，转移至冰水浴，再加入戊二醛水溶液，继续反应4h，即制得所述的自修复微胶囊。
其中，步骤(1)所述的修复剂与稀释剂的质量比为6:1，稀释剂为苯甲醇；步骤(2)所述的碱溶液为NaOH溶液，该NaOH溶液与苯乙烯-马来酸酐的质量比为2:1；步骤(3)所述的修复剂稀释溶液加入量为步骤(2)中苯乙烯-马来酸酐质量的1.5倍；步骤(4)所述的明胶溶液与步骤(3)中修复剂稀释溶液的质量比为1:1；步骤(5)所述的戊二醛水溶液的质量浓度为12％。
本实施自修复微胶囊加入到水泥基材料中进行自修复时，还需加入固化剂，其中，固化剂为直链脂肪族多胺。
实施例4：
一种自修复微胶囊，该胶囊包括囊芯以及包覆在囊芯外表面上的复囊壁，所述的囊芯为修复剂，所述的复囊壁由苯乙烯-马来酸酐及明胶组合而成，其中，修复剂与苯乙烯-马来酸酐、明胶的质量比为15:1:5。
本实施例中，修复剂为乙烯醋酸乙烯酯，具体制备方法包括以下步骤：
(1)采用稀释剂将修复剂稀释，配制成修复剂稀释溶液；
(2)将苯乙烯-马来酸酐中加入到碱溶液中，加热，搅拌使其水解，调节pH值为7，制得淡黄色透明溶液；
(3)将步骤(2)制得的淡黄色透明溶液升温至80℃，搅拌分散5分钟，再加入步骤(1)制得的修复剂稀释溶液，继续搅拌反应15分钟；
(4)再加入明胶溶液，温度控制为60℃，继续搅拌，调节pH值为4，继续反应3小时；
(5)待步骤(4)反应结束后，转移至冰水浴，再加入2ml戊二醛水溶液，继续反应2h，即制得所述的自修复微胶囊。
其中，步骤(1)所述的修复剂与稀释剂的质量比为5:1，稀释剂为苯甲醇；步骤(2)所述的碱溶液为NaOH溶液，该NaOH溶液与苯乙烯-马来酸酐的质量比为3:1；步骤(3)所述的修复剂稀释溶液加入量为步骤(2)中苯乙烯-马来酸酐质 量的3倍；步骤(4)所述的明胶溶液与步骤(3)中修复剂稀释溶液的质量比为1:3；步骤(5)所述的戊二醛水溶液的质量浓度为5％。
本实施自修复微胶囊加入到水泥基材料中进行自修复时，还需加入固化剂，其中，固化剂为聚酰胺。
实施例5：
一种自修复微胶囊，该胶囊包括囊芯以及包覆在囊芯外表面上的复囊壁，所述的囊芯为修复剂，所述的复囊壁由苯乙烯-马来酸酐及明胶组合而成，其中，修复剂与苯乙烯-马来酸酐、明胶的质量比为8:1.5:3。
本实施例中，修复剂为氰基丙烯酸酯，具体制备方法包括以下步骤：
(1)采用稀释剂将修复剂稀释，配制成修复剂稀释溶液；
(2)将苯乙烯-马来酸酐中加入到碱溶液中，加热，搅拌使其水解，调节pH值为6，制得淡黄色透明溶液；
(3)将步骤(2)制得的淡黄色透明溶液升温至75℃，搅拌分散8分钟，再加入步骤(1)制得的修复剂稀释溶液，继续搅拌反应18分钟；
(4)再加入明胶溶液，温度控制为75℃，继续搅拌，调节pH值为5，继续反应4小时；
(5)待步骤(4)反应结束后，转移至冰水浴，再加入1.2ml戊二醛水溶液，继续反应3h，即制得所述的自修复微胶囊。
其中，步骤(1)所述的修复剂与稀释剂的质量比为7:1，稀释剂为甲乙酮；步骤(2)所述的碱溶液为NaOH溶液，该NaOH溶液与苯乙烯-马来酸酐的质量比为4:1；步骤(3)所述的修复剂稀释溶液加入量为步骤(2)中苯乙烯-马来酸酐质量的2倍；步骤(4)所述的明胶溶液与步骤(3)中修复剂稀释溶液的质量比为1:2.5；步骤(5)所述的戊二醛水溶液的质量浓度为15％。
本实施自修复微胶囊加入到水泥基材料中进行自修复时，还需加入固化剂，其中，固化剂为脂肪族多胺。
实施例6：
一种自修复微胶囊，该胶囊包括囊芯以及包覆在囊芯外表面上的复囊壁，所述的囊芯为修复剂，所述的复囊壁由苯乙烯-马来酸酐及明胶组合而成，其中，修复剂与苯乙烯-马来酸酐、明胶的质量比为10:1.2:3。
本实施例中，修复剂为桐油，具体制备方法包括以下步骤：
(1)采用稀释剂将修复剂稀释，配制成修复剂稀释溶液；
(2)将苯乙烯-马来酸酐中加入到碱溶液中，加热，搅拌使其水解，调节pH值为6，制得淡黄色透明溶液；
(3)将步骤(2)制得的淡黄色透明溶液升温至68℃，搅拌分散8分钟，再加入步骤(1)制得的修复剂稀释溶液，继续搅拌反应18分钟；
(4)再加入明胶溶液，温度控制为65℃，继续搅拌，调节pH值为5，继续反应4小时；
(5)待步骤(4)反应结束后，转移至冰水浴，再加入1.5ml戊二醛水溶液，继续反应3h，即制得所述的自修复微胶囊。
其中，步骤(1)所述的修复剂与稀释剂的质量比为4:1，稀释剂为环己酮；步骤(2)所述的碱溶液为NaOH溶液，该NaOH溶液与苯乙烯-马来酸酐的质量比为3:1；步骤(3)所述的修复剂稀释溶液加入量为步骤(2)中苯乙烯-马来酸酐质量的2.2倍；步骤(4)所述的明胶溶液与步骤(3)中修复剂稀释溶液的质量比为1:2；步骤(5)所述的戊二醛水溶液的质量浓度为10％。
本实施自修复微胶囊加入到水泥基材料中进行自修复时，还需加入固化剂，其中，固化剂为芳香胺。
实施例7：
本实施例所选的修复剂为MMA油脂，稀释剂为苯，固化剂为改性多胺。
其余同实施例6。
实施例8：
本实施例所选的修复剂为水玻璃，稀释剂为甲苯，固化剂为聚硫醇。
其余同实施例6。
实施例9：
本实施例所选的修复剂为纳米级硅胶，稀释剂为二甲苯，固化剂为脲类衍生物。
其余同实施例6。
实施例10：
本实施例所选的修复剂为桐油、水玻璃及甲基丙烯酸甲酯按质量比为1:1:2的混合修复剂，稀释剂为正丁基缩水甘油醚，固化剂为有机胍类衍生物。
其余同实施例6。
实施例11：
本实施例所选的修复剂为E-55、E-42按质量比为1:1的混合修复剂，稀释剂为正丁醇，固化剂为直链脂肪族多胺和聚酰胺。
其余同实施例6。
实施例12：
本实施例所选的修复剂为双酚F型环氧树脂。
其余同实施例6。
实施例13：
本实施例所选的修复剂为双酚S型环氧树脂。
其余同实施例6。
实施例14：
本实施例所选的修复剂为氢化双酚A型环氧树脂。
其余同实施例6。
实施例15：
本实施例所选的修复剂为Epiclon N-740、F-46、DEN-431及EPN-1139按质量比为1:1:2:2的混合修复剂。
其余同实施例6。
实施例16：
本实施例所选的修复剂为多官能基缩水甘油醚树脂。
其余同实施例6。
实施例17：
本实施例所选的修复剂为多官能基缩水甘油胺树脂。
其余同实施例6。
实施例18：
本实施例所选的修复剂为卤化环氧树脂。
其余同实施例6。
实施例19：
本实施例所选的修复剂为双酚A型环氧树脂与双酚F型环氧树脂按质量比为1:1的混合修复剂。
其余同实施例6。
实施例20：
本实施例所选的修复剂为E-51、E-33及E-20按质量比为1:3:2的混合修复剂。
其余同实施例6。
实施例21：
本实施例所选的修复剂为F-48与甲基丙烯酸甲酯、乙烯醋酸乙烯酯按质量比为1:1:3的混合修复剂。
其余同实施例6。
实施例22：
本实施例所选的修复剂为F-46、JF-45、氰基丙烯酸酯及MMA油脂按质量比为1:1:3:3的混合修复剂。
其余同实施例6。
Claims (9)
1.一种自修复微胶囊，其特征在于，该胶囊包括囊芯以及包覆在囊芯外表面上的复囊壁，所述的囊芯为修复剂，所述的复囊壁由苯乙烯-马来酸酐及明胶组合而成。
2.根据权利要求1所述的一种自修复微胶囊，其特征在于，所述的修复剂与苯乙烯-马来酸酐、明胶的质量比为5-15:1-2:1-5。
3.根据权利要求1所述的一种自修复微胶囊，其特征在于，所述的修复剂包括环氧树脂、甲基丙烯酸甲酯、乙烯醋酸乙烯酯、氰基丙烯酸酯、桐油、MMA油脂、水玻璃或纳米级硅胶中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的一种自修复微胶囊，其特征在于，所述的环氧树脂包括双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、线性酚醛环氧树脂、多官能基缩水甘油醚树脂、多官能基缩水甘油胺树脂或卤化环氧树脂中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的一种自修复微胶囊，其特征在于，所述的双酚A型环氧树脂包括E-55、E-51、E-44、E-42、E-33或E-20中的一种或多种；所述的线性酚醛环氧树脂包括F-44、F-51、F-48、F-46、JF-45、JF-43、Epiclon N-740、EPN-1139、DEN-431或Epikote-154中的一种或多种；所述的卤化环氧树脂包括四溴化双酚A环氧树脂或四氯化双酚A环氧树脂中的一种或两种。
6.一种如权利要求1至5任一项所述的自修复微胶囊的制备方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：
(1)采用稀释剂将修复剂稀释，配制成修复剂稀释溶液；
(2)将苯乙烯-马来酸酐中加入到碱溶液中，加热，搅拌使其水解，调节pH值为5-7，制得淡黄色透明溶液；
(3)将步骤(2)制得的淡黄色透明溶液升温至60-80℃，搅拌分散5-10分钟，再加入步骤(1)制得的修复剂稀释溶液，继续搅拌反应15-20分钟；
(4)再加入明胶溶液，温度控制为60-80℃，继续搅拌，调节pH值为4-6，继续反应3-5小时；
(5)待步骤(4)反应结束后，转移至冰水浴，再加入戊二醛水溶液，继续反应2-4h，即制得所述的自修复微胶囊。
7.根据权利要求6所述的一种自修复微胶囊的制备方法，其特征在于，
步骤(1)所述的修复剂与稀释剂的质量比为4-7:1；
步骤(2)所述的碱溶液为NaOH溶液，该NaOH溶液与苯乙烯-马来酸酐的质量比为2-4:1；
步骤(3)所述的修复剂稀释溶液加入量为步骤(2)中苯乙烯-马来酸酐质量的1.5-3倍；
步骤(4)所述的明胶溶液与步骤(3)中修复剂稀释溶液的质量比为1:1-3；
步骤(5)所述的戊二醛水溶液的质量浓度为5-15％。
8.根据权利要求6所述的一种自修复微胶囊的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的稀释剂为苯甲醇、丙酮、甲乙酮、环己酮、苯、甲苯、二甲苯、正丁基缩水甘油醚或正丁醇中的一种。
9.一种如权利要求1至5任一项所述的自修复微胶囊的应用，其特征在于，所述的自修复微胶囊用于修复水泥基材料的裂缝。
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108395269A (zh) * | 2017-02-08 | 2018-08-14 | 协兴建筑科技有限公司 | 水胶囊及其制备方法、轻质混凝土的制备方法及其结构 |
| CN108439920A (zh) * | 2018-06-05 | 2018-08-24 | 唐林元 | 一种加气混凝土专用界面剂 |
| CN108516771A (zh) * | 2018-06-11 | 2018-09-11 | 华南理工大学 | 一种能优化修复环境的自修复混凝土结构及其制作方法 |
| CN108947319A (zh) * | 2018-07-27 | 2018-12-07 | 青岛理工大学 | 具有胞状结构的外修内固型自修复微胶囊及其制备方法 |
| CN111908860A (zh) * | 2020-07-09 | 2020-11-10 | 长安大学 | 寒区裂缝自愈合超高性能水泥基复合材料及制备方法 |
| CN115873506A (zh) * | 2022-12-27 | 2023-03-31 | 安徽硅颜新材料科技有限公司 | 一种具有硅胶涂层的汽车装饰皮革及其制备方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1544141A (zh) * | 2003-11-25 | 2004-11-10 | 浙江大学 | 用于电泳显示的微胶囊的制备方法 |
-
2016
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Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1544141A (zh) * | 2003-11-25 | 2004-11-10 | 浙江大学 | 用于电泳显示的微胶囊的制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 《2012年固经技术研讨会论文集》编委会: "《2012年固经技术研讨会论文集》", 30 September 2012, 石油工业出版社 * |
| 李言荣主编: "《电子材料》", 31 January 2013, 清华大学出版社 * |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108395269A (zh) * | 2017-02-08 | 2018-08-14 | 协兴建筑科技有限公司 | 水胶囊及其制备方法、轻质混凝土的制备方法及其结构 |
| CN108395269B (zh) * | 2017-02-08 | 2021-04-20 | 协兴建筑科技有限公司 | 水胶囊及其制备方法、轻质混凝土的制备方法及其结构 |
| CN108439920A (zh) * | 2018-06-05 | 2018-08-24 | 唐林元 | 一种加气混凝土专用界面剂 |
| CN108516771A (zh) * | 2018-06-11 | 2018-09-11 | 华南理工大学 | 一种能优化修复环境的自修复混凝土结构及其制作方法 |
| CN108947319A (zh) * | 2018-07-27 | 2018-12-07 | 青岛理工大学 | 具有胞状结构的外修内固型自修复微胶囊及其制备方法 |
| CN108947319B (zh) * | 2018-07-27 | 2021-01-15 | 青岛理工大学 | 具有胞状结构的外修内固型自修复微胶囊及其制备方法 |
| CN111908860A (zh) * | 2020-07-09 | 2020-11-10 | 长安大学 | 寒区裂缝自愈合超高性能水泥基复合材料及制备方法 |
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| CN115873506A (zh) * | 2022-12-27 | 2023-03-31 | 安徽硅颜新材料科技有限公司 | 一种具有硅胶涂层的汽车装饰皮革及其制备方法 |
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