技術領域

本發明涉及一種能快速成膜及時修復劃痕的亞麻油微型膠囊及其制備方法。?

背景技術

涂料是由粘合劑與顏料所組成的一類特殊的成膜材料。由于暴露于大氣中，涂料在使用過程中會因環境或力學性能等因素的變化產生微裂紋，微裂紋會逐漸蔓延、擴張，從而加速金屬與涂料界面上涂料的剝離和分層，加之使用過程中人為的破壞損傷，降低涂料的使用壽命和防腐能力，也影響了外觀。將自愈合技術應用于涂料領域，可提高涂料的耐久性，帶動智能涂料的快速發展。?

微膠囊法是目前最受關注的涂層自愈合方法。它將內含修復劑的膠囊分散到基體材料中，材料在外力作用下發生裂紋，裂紋擴展使部分膠囊破裂，修復劑流出并填入裂紋，干燥成膜，使材料裂紋愈合。?

亞麻油為干性油，是天然的成膜物質，在化學結構上是一種不溶于水的、含有長鏈不飽和脂肪酸的甘油酯，其中飽和脂肪酸含量少于10%。亞麻油能在空氣中氧化生成一層致密的固體漆膜，其雙鍵不飽和程度控制著油的干燥速率，不飽和程度越高，油的干燥速率或聚合反應速率越快。隨著干燥和固化的進行，亞麻油表面分子交聯聚合形成一層致密的膜，使材料具有防水性，并且對很多化學物質具有抗滲透性。不飽和雙鍵也使材料表面具有彈性，能承受磨損。?

將亞麻油制成微膠囊應用于涂料中，當涂層出現裂紋時，導致微膠囊破裂而釋放出亞麻油，亞麻油與空氣中的氧氣發生交聯反應，產生新的膜狀結構，修復破損部位，繼而阻止了金屬生銹過程中的氧化、還原步驟，從而達到防腐與美觀的目的。?

發明內容

本發明針對上述目的，旨在提供一種操作簡單，質量可控的能快速成膜及時修復劃痕的亞麻油微型膠囊及其制備方法。?

本發明目的的實現方式為，在智能涂料中能快速成膜及時修復劃痕的亞麻油微型膠囊，以亞麻油為囊心，明膠做壁材，囊形為球形，平均囊徑20μm，囊壁?均勻，表面光滑。?

能快速成膜及時修復劃痕的亞麻油微型膠囊的制備方法，具體步驟如下：?

（1）水相溶液的制備：將2-6g明膠溶于100mL超純水中，在42℃水浴下恒溫攪拌12小時以上，溶脹形成透明溶液，用循環水式真空泵抽濾，除去其中的雜質，放置備用；然后從已經抽濾好的明膠溶液中取出20mL于100mL燒杯中，加入20-40mg十二烷基磺酸鈉，置于42℃恒溫水浴中攪拌加熱，乳化30分鐘；?

（2）油相溶液的制備：準確稱取2-4g亞麻油液體，溶于5mL正己烷溶液中，再加入320-960mg司班-60，置于42℃恒溫水浴中加熱乳化30分鐘；?

（3）水相、油相分別乳化完全后，將步驟（2）的0.5mL亞麻油正己烷溶液滴加于步驟（1）的20mL明膠乳液中，滴加速度為0.5滴/秒，攪拌速度150-250轉/分，水、油兩相共同乳化5分鐘；?

（4）步驟（3）的乳化液中加入10%冰醋酸溶液，調節溶液的pH值在4.8；30秒后加入6mL20%硫酸鈉溶液，然后冷卻至20℃；?

（5）經步驟（4）調pH值后的溶液中加入0.1mol/L的氫氧化鈉溶液，再用10%冰醋酸溶液調節溶液的pH至8，然后將100uL甲醛緩慢滴入，控制溫度在20℃；?

（6）繼續攪拌30分鐘，使囊膜固化，得到亞麻油微型膠囊與水的混合物；?

（7）將所得亞麻油微型膠囊與水的混合物放入-75C冰箱中預凍12h以上，然后真空干燥得到白色粉末狀的能快速成膜及時修復劃痕的亞麻油微型膠囊。?

本發明將明膠、亞麻油分別用不同的乳化劑乳化后再共同乳化，HLB值越接近形成微乳液的臨界點，表面活性劑與油和水的作用趨于平衡，形成了較大的界面膜，使形成的乳液更穩定，亞麻油微型膠囊的形貌更好，所制得的亞麻油微型膠囊較單獨使用時粒徑更均一可控，球度、規整性更好，其中司班-60與十二烷基磺酸鈉復合后的效果較好。?

本發明的產品能在水、二甲苯等溶劑中長期穩定，加入涂料后光散射弱，不影響涂料外觀，刻劃破囊后流出的亞麻油在氧氣作用下能快速成膜，可及時修復劃痕。?

附圖說明

圖1是亞麻油微型膠囊的顯微圖片，?

圖2、3、4是明膠濃度為2%、4%、6%亞麻油微型膠囊囊徑的形貌圖，?

圖5、6、7是油相芯材濃度為0.4、0.6、0.8時亞麻油微型膠囊的形貌圖，?

圖8、9、10是攪拌速度為150.200.250時亞麻油微型膠囊的形貌圖，?

圖11、12、13是水油兩相乳化劑比例為1:1.6、1:2.0、1:2.4亞麻油微型膠囊的形貌圖，?