CN113461361A - 一种混杂自修复微胶囊及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种混杂自修复微胶囊及其制备方法和应用，采用溶剂蒸发法，以环氧树脂为芯材，乙基纤维素为壁材，制备具有缓释修复能力的缓释型自修复微胶囊；采用原位聚合法，以环氧树脂为芯材，脲醛树脂为壁材，制备具有破裂修复能力的普通型自修复微胶囊，将两种微胶囊通过一定比例的混杂，得到混杂自修复微胶囊；该混杂自修复微胶囊微观形貌良好，粒度分布适中，掺入水泥基体可以实现两种微胶囊的优势互补，将其应用于建筑浇注，可实现水泥基体的快速修复及多次修复，提高组合物的自修复能力。
Description
技术领域
本发明涉及微胶囊技术领域，具体涉及一种混杂自修复微胶囊及其制备方法和应用。
背景技术
微胶囊自修复技术是通过将含有修复剂的微胶囊预先掺入水泥基体，当基体受到损伤时，胶囊破裂释放修复剂，当修复剂遇到基体的催化剂时发生交联固化反应，修复裂纹面，实现损伤部位的自我修复，从而消除水泥基材料内部隐患，延长其使用寿命。微胶囊自修复技术因其优良的性能在材料领域具有广泛的应用前景。
微胶囊修复剂的释放分为缓慢释放和破裂释放两种方式。缓慢释放是指缓释型自修复微胶囊通过壁材的微孔控制有效成分的缓慢释放，使得微胶囊具有良好的缓释效果。该类微胶囊通过缓控骨架材料包裹芯材，具有多次释放的效果，可以在一定程度上提高芯材的利用率，但是在较大程度微裂纹发生时难以实现快速修复。破裂释放是指普通型自修复微胶囊壁材在各种形式外界因素(机械压碎、摩擦力等)的作用下发生破裂，使得芯材快速释放。该类微胶囊在触发修复时可以大量释放芯材从而实现对水泥基体的快速修补，但是该类自修复微胶囊的修复方式较为单一，缺乏多次修复的效果。
目前，微胶囊自修复技术日益成熟，普通型自修复微胶囊[一种水泥混凝土裂缝自修复二异氰酸微胶囊及其制备方法CN201810259372.4]在水泥基体中应用已经取得一定的效果，但水泥基体的自修复方式较为单一，且不具备多次修复的能力；随着研究的不断深入和技术的不断革新，将缓释型自修复微胶囊[一种缓释微胶囊型高分子酸性土壤调理剂及其制备方法CN202010896189.2]引入传统的微胶囊自修复领域，使水泥基体在保障修复能力的基础上，也可以实现多次修复的功能。
综上所述，开发出一种同时具有多次修复和快速修复功能的混杂自修复微胶囊组合物，对微胶囊自修复技术的优化和发展具有重要的意义。
发明内容
本发明旨在解决上述技术缺陷及不足之处，提供一种混杂自修复微胶囊及其制备方法和应用。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种混杂自修复微胶囊，该混杂自修复微胶囊按质量份计包含如下组分：
水泥和\或凝胶材料65～75份，水20～25份，减水剂0～0.03份，固化剂0～0.2份，缓释型自修复微胶囊0～0.03份，普通型自修复微胶囊0～0.03份；
所述缓释型自修复微胶囊以乙基纤维素为壁材，环氧树脂胶黏剂为芯材，按质量份计，该缓释型自修复微胶囊的组分配比为：环氧树脂0.7～7.4份，乳化剂0.6～5.6份，乙基纤维素0.7～2.5份，有机溶剂12.7～27.8份，去离子水59.2～84.1份；
所述普通型自修复微胶囊以尿素和甲醛为壁材，缩水甘油醚型环氧树脂为芯材，按质量份计，该普通型自修复微胶囊的组分配比为：5-7.5份缩水甘油醚型环氧树脂，2.5-4份尿素，7-10份甲醛溶液，0.2-0.4份乳化剂，0.3-0.4份固化剂，0.5-1.5份pH调节剂，74-80份去离子水。
优选的，上述技术方案中，所述缓释型自修复微胶囊和普通型自修复微胶囊均为球形，粒径为50～300μm；所述固化剂为DMP-30或T-31中的一种；所述甲醛溶液的浓度为37％。
一种混杂自修复微胶囊的制备方法，包括：
(1)采用溶剂蒸发法，以环氧树脂为芯材，乙基纤维素为壁材，制备缓释型自修复微胶囊；
(2)采用原位聚合法，以环氧树脂为芯材，脲醛树脂为壁材，制备普通型自修复微胶囊；
(3)将制备的缓释型自修复微胶囊和普通型自修复微胶囊混合均匀，得到一种混杂自修复微胶囊。
优选的，采用溶剂蒸发法，以环氧树脂为芯材，乙基纤维素为壁材，制备具有缓释修复能力的缓释型自修复微胶囊，利用缓控骨架材料包裹芯材，使其具备多次释放的效果，可以在一定程度上提高芯材的利用率；采用原位聚合法，以环氧树脂为芯材，脲醛树脂为壁材，制备具有破裂修复能力的普通型自修复微胶囊，利用普通型自修复微胶囊在触发修复时可以大量释放芯材从而实现对水泥基体的快速修补；而将上述两种自修复胶囊按一定配比混合后制得的一种混杂自修复微胶囊，能够兼顾两者的修复特征，混杂自修复微胶囊微观形貌良好，粒度分布适中，同时具备快速修复及多次修复的功能。
一种混杂自修复微胶囊的应用方法，包括：
S1.将缓释型自修复微胶囊和普通型自修复微胶囊按照上述配比混合均匀，加入适量水制成混杂自修复微胶囊悬浮液；
S2.将混杂自修复微胶囊悬浮液与水、减水剂、固化剂按照上述配比混合后掺入水泥基材料中；
S3.在保证混杂自修复微胶囊形貌完整的情况下充分搅拌，使微胶囊与水泥浆混合均匀；
S4.按照相应需求将掺有混杂自修复微胶囊的水泥基体组合物浇注成型。
通过将制备的混杂自修复微胶囊与水、减水剂、固化剂按上述技术方案中的配比混合后掺入到水泥基材料中，搅拌使混杂自修复微胶囊与水泥浆混合均匀，得到一种掺有混杂自修复微胶囊的水泥基体组合物，将应用于建筑浇注，可实现水泥基体的快速修复及多次修复。
优选的，为确保混杂自修复微胶囊形貌完整，不会因形貌缺陷而影响其修复特征，本发明采用使用水泥净浆搅拌机低速搅拌2～5min，以保证其形貌完整。
本发明的有益效果为：
本发明采用溶剂蒸发法，以环氧树脂为芯材，乙基纤维素为壁材，制备具有缓释修复能力的缓释型自修复微胶囊；采用原位聚合法，以环氧树脂为芯材，脲醛树脂为壁材，制备具有破裂修复能力的普通型自修复微胶囊。将两种微胶囊通过一定比例的混杂，得到混杂自修复微胶囊。混杂自修复微胶囊微观形貌良好，粒度分布适中，掺入水泥基体可实现水泥基体的快速修复及多次修复。
附图说明
图1为本发明实施例3中试件预损伤方案流程图；
图2为本发明实施例3中试件修复过程示意图。
具体实施方式
为更好理解本发明，下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明。
一种混杂自修复微胶囊，该混杂自修复微胶囊按质量份计包含如下组分：
水泥和\或凝胶材料65～75份，水20～25份，减水剂0～0.03份，固化剂0～0.2份，缓释型自修复微胶囊0～0.03份，普通型自修复微胶囊0～0.03份；
所述缓释型自修复微胶囊及其制备方法参考专利CN 109550466A，以乙基纤维素为壁材，环氧树脂胶黏剂为芯材，按质量份计，该缓释型自修复微胶囊的组分配比为：环氧树脂0.7～7.4份，乳化剂0.6～5.6份，乙基纤维素0.7～2.5份，有机溶剂12.7～27.8份，去离子水59.2～84.1份；
所述普通型自修复微胶囊及其制备方法参考专利CN 108212036A，以尿素和甲醛为壁材，缩水甘油醚型环氧树脂为芯材，按质量份计，该普通型自修复微胶囊的组分配比为：5-7.5份缩水甘油醚型环氧树脂，2.5-4份尿素，7-10份甲醛溶液，0.2-0.4份乳化剂，0.3-0.4份固化剂，0.5-1.5份pH调节剂，74-80份去离子水。
上述的缓释型和普通型自修复微胶囊的其他特征和制备方法参照引用的两个专利文件。
所述缓释型自修复微胶囊和普通型自修复微胶囊均为球形，粒径为50～300μm。
所述固化剂为DMP-30或T-31中的一种；所述甲醛溶液的浓度为37％。
一种混杂自修复微胶囊的制备方法，制备方法包括以下步骤：
(1)采用溶剂蒸发法，以环氧树脂为芯材，乙基纤维素为壁材，制备缓释型自修复微胶囊；
(2)采用原位聚合法，以环氧树脂为芯材，脲醛树脂为壁材，制备普通型自修复微胶囊；
(3)将制备的缓释型自修复微胶囊和普通型自修复微胶囊混合均匀，得到一种混杂自修复微胶囊。
一种混杂自修复微胶囊的应用方法，将制备的混杂自修复微胶囊掺入到水泥基材料中，实现水泥基体的快速修复及多次修复，具体包括以下步骤：
S1.将缓释型自修复微胶囊和普通型自修复微胶囊按上述配比混合均匀，加入适量水制成混杂自修复微胶囊悬浮液；
S2.将混杂自修复微胶囊悬浮液与水、减水剂、固化剂按上述配比混合后掺入水泥基材料中；
S3.在保证混杂自修复微胶囊形貌完整的情况下充分搅拌，使微胶囊与水泥浆混合均匀；
S4.按照相应需求将掺有混杂自修复微胶囊的水泥基体组合物浇注成型。
步骤S3中所述在保证混杂自修复微胶囊形貌完整的情况下充分搅拌，具体搅拌过程为：使用水泥净浆搅拌机低速搅拌2～5min，以保证其形貌完整。
对比例1：
将3g缓释型自修复微胶囊分散均匀，加入10g水，制成悬浮液。称取100g水泥，将悬浮液与10g水掺入水泥。同时加入0.3g减水率20％～40％的聚羧酸减水剂和1.5g DMP-30固化剂。使用水泥净浆搅拌机，在保证微胶囊形貌完整的情况下充分搅拌，使为微胶囊与水泥浆混合均匀。将掺有缓释型自修复微胶囊的水泥浆浇注成型，经标准养护7天制得混杂自修复微胶囊组合物。
对比例2：
将3g普通型自修复微胶囊分散均匀，加入10g水，制成悬浮液。称取100g水泥，将悬浮液与10g水掺入水泥。同时加入0.3g减水率20％～40％的聚羧酸减水剂和1.5g DMP-30固化剂。使用水泥净浆搅拌机，在保证微胶囊形貌完整的情况下充分搅拌，使为微胶囊与水泥浆混合均匀。将掺有普通型自修复微胶囊的水泥浆浇注成型，经标准养护7天制得混杂自修复微胶囊组合物。
实施例3：
将1.5g缓释型自修复微胶囊和1.5g普通型自修复微胶囊均匀混合，加入10g水，使得两种微胶囊分散均匀，制成悬浮液。称取100g水泥，将悬浮液与10g水掺入水泥。同时加入0.3g减水率为20％～40％的聚羧酸减水剂和1.5g DMP-30固化剂。使用水泥净浆搅拌机，在保证微胶囊形貌完整的情况下充分搅拌，使为微胶囊与水泥浆混合均匀。将掺有混杂自修复微胶囊的水泥浆浇注成型，经标准养护7天制得混杂自修复微胶囊组合物。
损伤-修复方案实验步骤：
一次损伤-修复：将养护后的试块置于抗压抗折一体化试验机下以0.5kN/s的加载速率，测定出试块的最大压应力σmax。然后以0.5σmax对试块进行预压处理，至预设荷载后，恒压2min后卸载。取预压后试块测定其最大压应力为剩余强度Sresidual-1。将预损伤后的剩余试块置于标准养护箱(20±1℃，相对湿度≥95％)中养护12h，测得试块修复后强度Sresidual-1。
二次损伤-修复：取一次修复后的试块以0.8Shealed-1对试块进行预压处理，至预设荷载后，恒压2min后卸载。取预压后试块测定其最大压应力为剩余强度Sresidual-2。
将预损伤后的剩余试块置于标准养护箱(20±1℃，相对湿度≥95％)中养护12h，测得试块修复后强度Shealed-2。
短龄期强度一次修复率公式见公式1：
式中：
η1:一次强度修复率；
Sresidual-1:水泥净浆试快经预压后的剩余强度；
Shealed-1:预压后经常温条件修复12h后的强度；
短龄期强度二次修复率公式见公式2：
式中：
η2:二次强度修复率；
Sresidual-2:水泥净浆试块经二次预压后的剩余强度；
Shealed-2:二次预压后经常温条件修复12h后的强度。
表1微胶囊水泥基试样配比
表2性能测试结果
如上表1所示为本发明实施例中各水泥基式样的组分配比，表2为按照各实施例中所述方法制备的水泥基式样损伤-修复性能的测试结果，由上表1、2可以看出：
对比例1中，缓释型自修复微胶囊在一次损伤0.5σmax下强度恢复率为3.83％，二次损伤0.8Shealed-1下强度恢复率为6.94％，一次修复效果一般但具有较好的二次修复能力；
对比例2中，普通型自修复微胶囊在一次损伤0.5σmax下强度恢复率为6.59％，二次损伤0.8Shealed-1下强度恢复率为1.28％，具有较好的一次修复效果但二次修复能力较弱，普通型自修复微胶囊的加入对试件的最大抗压强度有一定的提升；
实施例3中，两种微胶囊混杂一次损伤0.5σmax下强度恢复率为3.94％，二次损伤0.8Shealed-1下强度恢复率为4.51％，可以在提升试件一次强度恢复率的同时使得试件具有明显的二次强度恢复率，且在一定的程度上提升试件的最大抗压强度。
综上所述，本发明将缓释型自修复微胶囊和普通型自修复微胶囊混杂制得混杂自修复微胶囊组合物，在组合物一次、二次损伤-修复过程中缓释型自修复微胶囊和普通型自修复微胶囊共同发生作用，使得组合物在保持一定一次修复能力的同时具备较好的二次修复效果，同时灾一定程度上提高组合物的最大抗压强度，可以实现两种微胶囊的优势互补，具有较好的综合修复效果。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围。
Claims (7)
1.一种混杂自修复微胶囊，其特征在于：该混杂自修复微胶囊按质量份计包含如下组分：
水泥和\或凝胶材料65~75份，水20~25份，减水剂0~0.03份，固化剂0~0.2份，缓释型自修复微胶囊0~0.03份，普通型自修复微胶囊0~0.03份；
所述缓释型自修复微胶囊以乙基纤维素为壁材，环氧树脂胶黏剂为芯材，按质量份计，该缓释型自修复微胶囊的组分配比为：环氧树脂0.7~7.4份，乳化剂0.6~5 .6份，乙基纤维素0.7~2.5份，有机溶剂12.7~27.8份，去离子水59.2~84.1份；
所述普通型自修复微胶囊以尿素和甲醛为壁材，缩水甘油醚型环氧树脂为芯材，按质量份计，该普通型自修复微胶囊的组分配比为：5-7.5份缩水甘油醚型环氧树脂，2.5-4份尿素，7-10份甲醛溶液，0.2-0.4份乳化剂，0.3-0.4份固化剂，0.5-1.5份pH调节剂，74-80份去离子水。
2.根据权利要求1所述的一种混杂自修复微胶囊，其特征在于：所述缓释型自修复微胶囊和普通型自修复微胶囊均为球形，粒径为50~300μm。
3.根据权利要求1所述的一种混杂自修复微胶囊，其特征在于：所述固化剂为DMP-30或T-31中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种混杂自修复微胶囊，其特征在于：所述甲醛溶液的浓度为37%。
5.一种混杂自修复微胶囊的制备方法，其特征在于，制备方法包括以下步骤：
（1）采用溶剂蒸发法，以环氧树脂为芯材，乙基纤维素为壁材，制备缓释型自修复微胶囊；
（2）采用原位聚合法，以环氧树脂为芯材，脲醛树脂为壁材，制备普通型自修复微胶囊；
（3）将制备的缓释型自修复微胶囊和普通型自修复微胶囊混合均匀，得到一种混杂自修复微胶囊。
6.一种混杂自修复微胶囊的应用方法，其特征在于，将制备的混杂自修复微胶囊掺入到水泥基材料中，实现水泥基体的快速修复及多次修复，具体包括以下步骤：
S1.将缓释型自修复微胶囊和普通型自修复微胶囊按上述配比混合均匀，加入适量水制成混杂自修复微胶囊悬浮液；
S2.将混杂自修复微胶囊悬浮液与水、减水剂、固化剂按上述配比混合后掺入水泥基材料中；
S3.在保证混杂自修复微胶囊形貌完整的情况下充分搅拌，使微胶囊与水泥浆混合均匀；
S4.按照相应需求将掺有混杂自修复微胶囊的水泥基体组合物浇注成型。
7.根据权利要求6所述的一种混杂自修复微胶囊的应用方法，其特征在于，步骤S3中所述在保证混杂自修复微胶囊形貌完整的情况下充分搅拌，具体搅拌过程为：使用水泥净浆搅拌机低速搅拌2~5min。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114315210A (zh) * | 2022-01-05 | 2022-04-12 | 吉林省水利科学研究院(吉林省水利科技推广总站、吉林省水利水电工程质量检测中心、吉林省灌溉试验中心站) | 一种混凝土自修复用双芯微胶囊及其制备方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2239241A1 (en) * | 2008-05-20 | 2010-10-13 | Shenzhen University | A self repairing concrete containing microcapsules of polyurea resin and producing method thereof |
| US20110060074A1 (en) * | 2008-05-20 | 2011-03-10 | Feng Xing | Self-Repairing Concrete Used Urea-Formaldehyde Resin Polymer Micro-Capsules and Method for Fabricating Same |
| CN108212036A (zh) * | 2018-01-29 | 2018-06-29 | 南昌大学 | 一种自修复微胶囊及其制备方法 |
| CN109550466A (zh) * | 2018-12-04 | 2019-04-02 | 南昌大学 | 一种用于材料自修复的多功能型微胶囊及其制备方法 |
-
2021
- 2021-06-29 CN CN202110725891.7A patent/CN113461361A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2239241A1 (en) * | 2008-05-20 | 2010-10-13 | Shenzhen University | A self repairing concrete containing microcapsules of polyurea resin and producing method thereof |
| US20110060074A1 (en) * | 2008-05-20 | 2011-03-10 | Feng Xing | Self-Repairing Concrete Used Urea-Formaldehyde Resin Polymer Micro-Capsules and Method for Fabricating Same |
| CN108212036A (zh) * | 2018-01-29 | 2018-06-29 | 南昌大学 | 一种自修复微胶囊及其制备方法 |
| CN109550466A (zh) * | 2018-12-04 | 2019-04-02 | 南昌大学 | 一种用于材料自修复的多功能型微胶囊及其制备方法 |
Non-Patent Citations (10)
| Title |
|---|
| 夏龙: ""水泥基用缓释型自修复微胶囊的制备及力学修复性能研究"", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技I辑》 * |
| 夏龙: ""水泥基用缓释型自修复微胶囊的制备及力学修复性能研究"", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技I辑》, 15 June 2021 (2021-06-15), pages 35 - 36 * |
| 宋子健等: "触发型微胶囊钢筋阻锈剂的制备及性能研究综述", 《混凝土与水泥制品》 * |
| 宋子健等: "触发型微胶囊钢筋阻锈剂的制备及性能研究综述", 《混凝土与水泥制品》, no. 02, 17 February 2020 (2020-02-17) * |
| 戴民等: "微胶囊自修复砂浆的试验研究", 《硅酸盐通报》 * |
| 戴民等: "微胶囊自修复砂浆的试验研究", 《硅酸盐通报》, no. 04, 15 April 2018 (2018-04-15) * |
| 毛倩瑾等: "海藻酸钙/环氧微胶囊在水泥基材料中的自修复作用", 《材料导报》 * |
| 毛倩瑾等: "海藻酸钙/环氧微胶囊在水泥基材料中的自修复作用", 《材料导报》, no. 22, 25 November 2018 (2018-11-25) * |
| 王信刚等: "环氧树脂/乙基纤维素微胶囊的颗粒特性与缓释性能", 《建筑材料学报》 * |
| 王信刚等: "环氧树脂/乙基纤维素微胶囊的颗粒特性与缓释性能", 《建筑材料学报》, no. 02, 28 February 2019 (2019-02-28) * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114315210A (zh) * | 2022-01-05 | 2022-04-12 | 吉林省水利科学研究院(吉林省水利科技推广总站、吉林省水利水电工程质量检测中心、吉林省灌溉试验中心站) | 一种混凝土自修复用双芯微胶囊及其制备方法 |
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