CN106433610B - 聚乙烯醇缩丁醛包覆可逆热致变色材料微胶囊的制备方法 - Google Patents

聚乙烯醇缩丁醛包覆可逆热致变色材料微胶囊的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种聚乙烯醇缩丁醛包覆可逆热致变色材料微胶囊的制备方法，所述制备方法步骤如下：(1)变色材料的制备；(2)变色材料乳液制备；(3)预聚体的制备；(4)微胶囊的制备。本发明采用热塑性的聚烯醇缩丁醛(PVB)代替了热固性的脲醛树脂，PVB透明度高，对变色材料的包覆性更好，热塑性好，不易破碎，耐水性好，有一定粘附性。本发明制备的微胶囊变色温为35～41℃，低温蓝色，高温白色，变色时间为35～57s，复色温度为30～35℃，时间为55～75s，微胶囊表面光滑呈球形，粒径微米级。

Description

聚乙烯醇缩丁醛包覆可逆热致变色材料微胶囊的制备方法
技术领域
本发明涉及一种微胶囊的制备方法，尤其涉及一种聚乙烯醇缩丁醛包覆可逆热致变色材料微胶囊的制备方法。
背景技术
热变色材料是指颜色随着环境温度发生改变的材料，根据其化学组成可分为无机、有机和液晶三类，其中无机材料结构稳定，最早应用，但存在毒性大、变色温度高等缺点。为拓展变色温度范围，有机变色材料得到了广泛应用。
有机材料对环境的适应性差，存在热稳定性不好、不耐溶剂和酸碱等缺点，因此采用微胶囊技术对有机热变色材料进行包覆，增强其稳定性。现有的热变色微胶囊多采用脲醛树脂做壁材，透明度低，颜色变化不是很明显，并且脲醛树脂属于热固型树脂，附着力较差。
发明内容
本发明的目的是提供一种聚乙烯醇缩丁醛包覆可逆热致变色材料微胶囊的制备方法，采用热塑性的聚烯醇缩丁醛(PVB)代替热固性的脲醛树脂对变色材料进行包裹，可增强微胶囊的粘附性，并且PVB透明度高，制备的微胶囊颜色变化更明显，耐水性和粘附性更好。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种聚乙烯醇缩丁醛包覆可逆热致变色材料微胶囊的制备方法，包括以下步骤：
(1)变色材料的制备：a、将溶剂加热熔化，加入结晶紫内酯(CVL)，搅拌；b、升温至90～110℃，加入双酚A，继续搅拌，恒温反应1～2h，控制CVL、双酚A、月桂酸的质量比为1：3～5：45～70。
(2)变色材料乳液的制备：a、将乳化剂溶于水中，升温至40～45℃拌均匀；b、缓慢滴入变色材料(0.5～1h滴完)，恒温搅拌2～3h，控制乳化剂、H2O、变色材料的质量比为1：20～40：3～5。
(3)预聚体的制备：a、将聚乙烯醇(PVA)溶于热水中，搅拌均匀，55～60℃加入正丁醛，恒温搅拌1～2h；b、降温，冰水浴(0～10℃)下滴入HCl，低温搅拌均匀，恒温1～2h，控制PVA、H2O、正丁醛、HCl的质量比为4～7：130～180：2.5～4:0.8～1.5。
(4)微胶囊的制备：a、将预聚体缓慢升温到25～30℃，1000～1500r/min搅拌下滴入变色材料乳液(1～2h滴完)，滴加完毕后继续搅拌0.5～1h；b、提高转速至1500～1700r/min，反应1.5～2h；c、加入等体积水，继续搅拌3～5h，控制乳液、预聚体、水的质量比为1～1.5：1：2～4；d、洗涤，抽滤，真空干燥，即得微胶囊。
本发明中，所述溶剂为月桂酸和十八烷的混合物，二者质量比为8～10:1～5。
本发明中，所述盐酸的浓度为13～17％。
本发明中，所述乳化剂为OP-10(壬基酚聚氧乙烯醚)。
本发明中，所述真空干燥温度为35～50℃，时间为12～24h。
本发明具有如下优点：
1、本发明采用热塑性的聚烯醇缩丁醛(PVB)代替了热固性的脲醛树脂，PVB透明度高，对变色材料的包覆性更好，热塑性好，不易破碎，耐水性好，有一定粘附性。
2、本发明制备的微胶囊变色温为35～41℃，低温蓝色，高温白色，变色时间为35～57s，复色温度为30～35℃，时间为55～75s，微胶囊表面光滑呈球形，粒径微米级。
具体实施方式
下面对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。
实施例1：
本实施例提供了一种聚乙烯醇缩丁醛包覆可逆热致变色材料微胶囊的制备方法，具体实施步骤如下：
(1)变色材料的制备：将溶剂(月桂酸：十八烷＝10：1)加热熔化，加入结晶紫内酯(CVL)，搅拌，升温90℃，加入双酚A，继续搅拌，恒温反应1小时，控制CVL：双酚A：月桂酸＝1：3：50。
(2)变色材料乳液制备：将OP-10溶于水中，升温45℃搅拌均匀，缓慢滴入变色材料，10s/d，恒温搅拌2h，控制OP-10：H2O：变色材料＝1：25：3。
(3)预聚体制备：将聚乙烯醇(PVA)溶于热水中，搅拌均匀，55～60℃加入正丁醛，恒温搅拌1.5h。降温，冰水浴(0～10℃)下滴入少量HCl，低温搅拌均匀，恒温0.5h左右，控制PVA：H2O：正丁醛：HCl(15％溶液)＝5：150：3：1。
(4)微胶囊制备：将预聚体缓慢升温到30℃，1500r/min搅拌下滴入变色材料乳液，1h滴完，搅拌30min，提高转速至1700r/min，反应2h，加入等体积水，继续搅拌3h，洗涤，抽滤，30℃真空干燥24h，控制乳液：预聚体：水＝1：1：2。
本实施例制备的微胶囊变色温度39℃左右，变色时间50s左右，复色温度35℃左右，复色时间75s左右，低温蓝色，高温白色。
实施例2：
本实施例提供了一种聚乙烯醇缩丁醛包覆可逆热致变色材料微胶囊的制备方法，具体实施步骤如下：
(1)变色材料的制备：将溶剂(月桂酸：十八烷＝8：5)加热熔化，加入结晶紫内酯(CVL)，搅拌，升温90℃，加入双酚A，继续搅拌，恒温反应1小时，控制CVL：双酚A：月桂酸＝1：3：50。
(2)变色材料乳液制备：将OP-10溶于水中，升温45℃搅拌均匀，缓慢滴入变色材料，10s/d，恒温搅拌2h，控制OP-10：H2O：变色材料＝1：20：3。
(3)预聚体制备：将聚乙烯醇(PVA)溶于热水中，搅拌均匀，55～60℃加入正丁醛，恒温搅拌1.5h。降温，冰水浴(0～10℃)下滴入少量HCl，低温搅拌均匀，恒温0.5h左右，控制PVA：H2O：正丁醛：HCl(15％溶液)＝5：150：3：1。
(4)微胶囊制备：将预聚体缓慢升温到30℃，1000r/min搅拌下滴入变色材料乳液，1h滴完，搅拌30min，提高转速至1500r/min，反应2h，加入等体积水，继续搅拌3h，洗涤，抽滤，30℃真空干燥24h，控制乳液：预聚体：水＝1：1：2。
本实施例制备的微胶囊变色温度35℃左右，变色时间38s左右，复色温度30℃左右，复色时间59s左右，低温蓝色，高温白色。

Claims (7)

1.一种聚乙烯醇缩丁醛包覆可逆热致变色材料微胶囊的制备方法，其特征在于所述制备方法步骤如下：
(1)变色材料的制备：a、将混合溶剂月桂酸和十八烷加热熔化，加入CVL，搅拌；b、升温至90～110℃，加入双酚A，继续搅拌，恒温反应1～2h，控制CVL、双酚A、月桂酸的质量比为1：3～5：45～70；
(2)变色材料乳液的制备：a、将乳化剂OP-10溶于水中，升温至40～45℃拌均匀；b、缓慢滴入变色材料，恒温搅拌2～3h，控制乳化剂、H2O、变色材料的质量比为1：20～40：3～5；
(3)预聚体的制备：a、将PVA溶于热水中，搅拌均匀，55～60℃加入正丁醛，恒温搅拌1～2h；b、降温，冰水浴下滴入HCl，低温搅拌均匀，恒温1～2h，控制PVA、H2O、正丁醛、HCl的质量比为4～7：130～180：2.5～4:0.8～1.5；
(4)微胶囊的制备：a、将预聚体缓慢升温到25～30℃，1000～1500r/min搅拌下滴入变色材料乳液，滴加完毕后继续搅拌0.5～1h；b、提高转速至1500～1700r/min，反应1.5～2h；c、加入等体积水，继续搅拌3～5h，控制乳液、预聚体、水的质量比为1～1.5：1：2～4；d、洗涤，抽滤，真空干燥，即得微胶囊。
2.根据权利要求1所述的聚乙烯醇缩丁醛包覆可逆热致变色材料微胶囊的制备方法，其特征在于所述月桂酸和十八烷的质量比为8～10:1～5。
3.根据权利要求1所述的聚乙烯醇缩丁醛包覆可逆热致变色材料微胶囊的制备方法，其特征在于所述盐酸的浓度为13～17％。
4.根据权利要求1所述的聚乙烯醇缩丁醛包覆可逆热致变色材料微胶囊的制备方法，其特征在于所述变色材料的滴加时间为0.5～1h。
5.根据权利要求1所述的聚乙烯醇缩丁醛包覆可逆热致变色材料微胶囊的制备方法，其特征在于所述冰水浴温度为0～10℃。
6.根据权利要求1所述的聚乙烯醇缩丁醛包覆可逆热致变色材料微胶囊的制备方法，其特征在于所述变色材料乳液的滴加时间为1～2h。
7.根据权利要求1所述的聚乙烯醇缩丁醛包覆可逆热致变色材料微胶囊的制备方法，其特征在于所述真空干燥温度为35～50℃，时间为12～24h。
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