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30
2023
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08
상변화 마이크로캡슐 소재의 제조 기술에 대해 잘 알고 계십니까?
상변화 마이크로캡슐 소재 제조 시 현재 주로 사용되는 필름 형성 방법에는 현장 중합, 계면 중합, 에멀젼-용매 증발법, 복합 축합법, 졸-겔법, 분무 건조법이 있습니다.
현장 중합: 캡슐화 과정에서 반응성 단량체와 촉매를 코어 물질 분산 매질에 첨가하는 공정으로, 단량체와 촉매가 상변화 물질 에멀젼 방울의 내부 또는 외부에 완전히 위치하는 것이 특징입니다. 현장 중합은 단량체가 마이크로캡슐 시스템의 연속상에 용해되어야 하고, 중합체 단량체가 비교적 저분자량의 불용성 프리폴리머를 생성할 수 있어야 합니다. 따라서 중합 반응은 분산상 코어 물질에서 일어나고, 단량체는 반응 초기에 먼저 중합됩니다. 중합체 크기가 증가하면 코어 물질 표면에 침착됩니다. 지속적인 중합 및 가교결합으로 인해 최종적으로 코어 물질 방울의 전체 표면을 덮을 수 있는 고체 마이크로캡슐 쉘이 형성됩니다. 현장 중합에서는 일반적으로 호모중합, 공중합, 축중합이 필름 형성 방법으로 사용됩니다. 이 방법에서 일반적으로 사용되는 단량체는 주로 요소-포름알데히드, 멜라민-포름알데히드 및 이들의 공중합체 변성 중합체 단량체입니다.
계면 중합: 두 개 이상의 단량체가 필요하며, 두 단량체는 비상용 상변화 물질 에멀젼 시스템에 존재해야 합니다. 이 시스템은 연속상과 분산상으로 나눌 수 있으며, 일반적으로 분산상에 상변화 에멀젼을 설정합니다. 중합이 일어날 때, 두 단량체는 분산상과 연속상에서 두 상의 계면으로 이동한 다음, 단량체는 중합 반응을 일으켜 코어 물질을 마이크로캡슐로 캡슐화하는 중합체 필름을 형성합니다. 주요 반응은 계면 첨가 중합 및 계면 축합 중합이며, 수용성 및 유용성 코어 물질 마이크로캡슐 모두에 적용 가능합니다. 이 방법은 조건이 온화하고 속도가 빠르며 단량체 순도 및 원료 비율에 대한 요구 사항이 낮으므로 널리 사용됩니다. 계면 중합에 사용되는 단량체는 주로 이소시아네이트 아세테이트, 디아민, 디프탈로일 클로라이드 등입니다. 최근에는 스티렌, 디비닐벤젠, 비닐 아세테이트를 캡슐 벽 재료로 사용하는 연구가 점차 증가하고 있습니다.
에멀젼-용매 증발법: 일반적으로 교반 조건 하에서, 오일상과 수상은 계면활성제의 작용으로 안정적인 에멀젼을 형성하고, 그 후 오일상 용매가 연속상을 통해 휘발되고, 서로 다른 표면 장력으로 인해 코어 물질과 벽 물질이 쉘/코어 구조를 형성합니다. 이 방법은 오일상을 수상에 직접 분산시켜 유화시키거나, 역유화 방법을 사용할 수 있습니다. 마이크로캡슐의 크기는 고전단 분산 유화기 또는 초음파 세포 분쇄기와 같은 장비를 사용하여 유화함으로써 제어할 수 있습니다.
복합 축합법: 서로 다른 전하를 가진 두 가지 이상의 중합체 재료를 벽 재료로 사용하여 코어 물질을 벽 재료 용액에 분산시키고, 서로 다른 전하를 가진 중합체 사이의 정전기적 상호 작용으로 인해 적절한 조건에서 필름을 형성하는 것을 말합니다. 서로 다른 전하를 가진 중합체 재료의 상호 작용 후 용해도가 감소하고 상 분리가 발생하여 마이크로캡슐을 형성하도록 응축됩니다. 이 과정에서 서로 다른 전하를 가진 두 중합체가 운반하는 전하의 수는 정확히 같아야 하며, 이 조건은 용액의 pH 값을 조절하여 얻을 수 있습니다. 일반적으로 사용되는 반응물은 젤라틴, 아라비아 고무 등입니다. 방수 성능을 향상시키기 위해 포름알데히드, 글루타르알데히드 또는 타닌산을 가교결합에 사용할 수도 있습니다. 졸-겔법: 먼저 전구체를 용매에 용해시켜 균일한 용액을 형성한 다음, 용질과 용매가 가수분해 또는 알코올분해 반응을 일으켜 안정적인 졸을 형성합니다. 그런 다음 상변화 코어 물질을 첨가하고, 졸은 코어 물질 입자 표면에 겔을 형성하여 코어 물질을 캡슐화하는 상변화 마이크로캡슐을 제조하며, 이는 마이크로캡슐을 제조하는 데 일반적으로 사용되는 방법입니다.
분무 건조법: 먼저 코어 물질을 예비 액화된 벽 물질 용액에 분산시킨 다음, 고속 기류에서 혼합물을 미세하게 분무하여 용해된 벽 물질의 용매가 빠르게 증발하여 벽 물질을 고화시키고 최종적으로 코어 물질을 마이크로 캡슐화합니다. 분무 건조법은 친유성 액체의 마이크로 캡슐화에 가장 적합하며, 코어 물질의 소수성이 강할수록 매립 효과가 좋습니다.
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