过氧化苯甲酰微胶囊的制备与应用

林春霞，许 愿

(烟台德邦科技有限公司，山东 烟台 264006)

过氧化苯甲酰微胶囊的制备与应用

林春霞，许 愿

(烟台德邦科技有限公司，山东 烟台 264006)

以尿素、三聚氰胺和甲醛的预缩合物为壁材，过氧化苯甲酰为囊芯，采用原位聚合的方法制备了过氧化苯甲酰微胶囊。讨论了在过氧化苯甲酰微胶囊形成过程中不同种类的润湿分散剂及其用量、酸的加入速度等对微胶囊状态及粒径分布的影响，通过大量对比实验，得出制备过氧化苯甲酰微胶囊的最佳反应条件、适宜的分散剂及用量。同时，通过相关的胶黏剂配方试验表明，将制备的微胶囊应用于螺纹锁固厌氧胶中，取得良了好的效果，能够很好满足客户的技术要求。

胶黏剂；过氧化苯甲酰；微胶囊

前 言

微胶囊的制备技术起源于20世纪50年代，在70年代中期得到迅猛发展，尤其是在胶黏剂领域得到了广泛应用。从厌氧胶扩大到密封胶、导电胶、日用胶等许多通用胶及特种胶，而且其中很多产品已经工业化。由于其应用简单、效果好，已越来越受到使用者的欢迎。常见的胶黏剂中很多都是双组分的，这两种组分混合均匀后就可固化，但只能现配现用，不能存放较长时间。为了增加使用的方便性和贮存稳定性，将其中之一微胶囊化，再与另一种成分相混合时，二者就不会相互反应，处于稳定状态，当该混合物用于粘接面上胶囊受挤压破裂后就会发生化学反应，达到既定的固化状态。

本文以过氧化苯甲酰为囊芯，尿素、三聚氰胺和甲醛预缩合物为壁材，用原位聚合法进行微胶囊化，所制得的胶囊粒径小而均匀，在厌氧胶中使用取得了良好的效果。

1 实验部分

1.1 原料与仪器

尿素（工业级）、三聚氰胺（工业级）、甲醛（质量分数为37%～40%，分析纯）、过氧化苯甲酰（工业级）、三乙醇胺（分析纯）、盐酸（分析纯）、715W、DH-502、BYK-154。

强力电动搅拌机、三口烧瓶、OLYMPUS生物显微镜、TA-Ⅱ型激光粒度分析仪、JSM-35C扫描电子显微镜。

1.2 实验方法

三聚氰胺、尿素、甲醛按适当的比例加入到三口烧瓶中，搅拌溶解，用三乙醇胺调节体系的pH值为8～9，在70℃下反应1h，制得透明预聚物的溶液；加入质量分数为0.3%的表面活性剂水溶液稀释后，冷却至20～25℃，加入过氧化苯甲酰，快速搅拌30min左右，使混合液分散均匀，缓慢加入盐酸溶液调节体系的pH值为2～3.5，待微胶囊完全形成后，温度升高到45℃，继续反应2h，过滤、洗涤、干燥后得到微胶囊产品。

用显微镜监测微胶囊化全过程，用扫描电镜（SEM）观测微胶囊的表面形态、粒径大小，用粒度分布测定仪测定微胶囊的平均粒径及粒度分布，用溶剂萃取法测定微胶囊的包覆率。

2 结果与讨论

2.1 分散剂的选择及用量

在脲醛树脂制备微胶囊的工艺中，分散剂的作用是非常大的，它直接关系到能否形成微胶囊、微胶囊的颗粒形状及大小。可选用的分散剂主要是马来酸酐及其水解物、丙烯酸、甲基丙烯酸与乙烯类单体（如苯乙烯、乙烯、乙烯醇、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酰胺、异丁烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯腈等）的共聚物。另外，也可以使用丙烯酸、甲基丙烯酸共聚物的碱金属盐（如钠盐、钾盐）。本实验采用羧酸类分散剂 715W、DH-502、5040、BYK-154 进行对比，由表1可以看出，在相同添加量的情况下，用DH-502作分散剂所制得的微胶囊粒径小、分布均匀、包覆率高，因此选用DH-502作分散剂，加入量为0.3%。

表1 分散剂对微胶囊的影响Table 1 The effect of dispersant on microcapsules

2.2 酸加入速度对微胶囊粒度的影响

目前脲醛树脂的制备绝大多数工厂采用先弱碱后弱酸的工艺，本实验也是采用此方法的，包囊过程发生在缩聚反应阶段，在酸性条件下有利于缩聚反应的进行，在碱性条件下，反应过慢，难以完成包封形成微胶囊。因此反应体系的pH值对反应产物有很大的影响。包封过程是在酸性条件下进行的，综合考虑，本实验采用盐酸溶液来调节体系的pH值，并且盐酸溶液的加入速度对微胶囊的粒度有较大的影响，酸加入速度越慢，反应所生成的微胶囊粒度越小。实验表明，盐酸的加入速度以3h为宜，形成的微胶囊结构紧密，粒径小，分布窄。

图1 盐酸加入速度对微胶囊粒度分布的影响Fig.1 The effect of adding velocity of hydrochloric acid on the particle size distribution of microcapsule

2.3 微胶囊在螺纹锁固厌氧胶中的应用

选用DH-502作分散剂，控制盐酸的加入速度为3h制备微胶囊。将制备的微胶囊与自制的厌氧胶A组分按一定比例混合均匀，配制成可预涂的螺纹锁固厌氧胶，同时与某进口品牌的微胶囊一起做黏度、固定时间与破坏力矩测试，测试结果对比如表2。

表2 性能测试对比Table 2 The comparison of performance test

数据显示，制备的微胶囊在50℃环境下放置7d后黏度没有发生变化，表明过氧化苯甲酰的微囊化是明显有效的，而且有较好的稳定性。从固定时间和力矩测定结果来看，微囊化应用于预涂螺纹锁固厌氧胶，其力学性能与进口微胶囊应用相当，可以满足使用要求。

3 结论

以尿素、三聚氰胺、甲醛的预缩合物为壁材，过氧化苯甲酰为囊芯，采用原位聚合法制备了过氧化苯甲酰微胶囊。实验以DH-502为分散剂，加入量为0.3%；以盐酸为酸性催化剂，加入速度为3h。制备的微胶囊应用于螺纹锁固厌氧胶，稳定性和机械性能均与某进口品牌相当，能满足客户使用要求。

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［2］杨颖泰,刘伟塘.可预涂微胶囊型厌氧胶的性能［J］.化学与黏合，2001(3)：117～119.

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［4］龚永峰,傅相锴,张树鹏，等.厌氧胶固化引发剂微胶囊的制备［J］.精细化工，2006(2)：174～178.

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［6］白若飞,傅相锴,龚永峰,等.原位聚合法制备厌氧胶固化引发剂微胶囊［J］.应用化学，2007(6)：693～697.

Preparation and Application of BPO Microcapsules

LIN Chun-xia and XU Yuan
(Yantai Darbond Technology Co.,Ltd.,Yantai 264004,China)

The BPO microcapsules were prepared by in-situ polymerization with using urea,melamine and formaldehyde resin as wall materials,and BPO as core material.The effects of various wetting dispersants and their amounts,adding velocity of acid on the particle size distribution and status of microcapsules were discussed,and the optimal conditions,appropriate dispersant and its amount for preparing BPO microcapsules were obtained through many contrast experiments.The prepared microcapsules were successfully applied in thread locking adhesive based on the related formulation experiments of adhesive;it could meet the clients’requirement.

Adhesive;BPO;microcapsules

TQ436.9

A

1001-0017（2012）05-0058-02

2012-04-16

林春霞（1967－），女，山东烟台人，主要从事各种工程胶黏剂的研发制备与性能研究工作。