浅谈高分子材料在微胶囊新技术中的应用

刘姣姣，肖萍

(辽阳职业技术学院，辽宁 辽阳 111000)



浅谈高分子材料在微胶囊新技术中的应用

刘姣姣，肖萍

(辽阳职业技术学院，辽宁 辽阳 111000)

摘要：高分子材料在微胶囊新技术中有重要的作用，同时微胶囊技术多是有高分子材料制成的。在本次研究中将对微胶囊新技术进行分析，结合具体情况，对高分子材料的属性和制备条件进行分析。

关键词：高分子材料；微胶囊新技术；应用形式

微胶囊主要是由天然或者人工合成的高分子材料研制而成的一种微型容器或者包装物，其大小在几微米至几百微米范围内(直径一般在 5-200μm)，需要通过显微镜才能观察到。同时微胶囊技术也是一种成膜材料，是用固体、液体或者气体将其包装成核壳形态结构的胶囊。微胶囊技术是指将固体颗粒、液体微滴或气体作为胶囊的芯料，在其外部形成一层连续而极薄包裹的过程。其制备技术起源于20世纪50年代，在70年代中期得到迅猛发展，在此期间出现了许多微胶囊化产品和工艺[1]。微胶囊具有保护芯材物质免受环境影响，屏蔽味道、颜色、气味改变物质重量、体积、状态或表面性能隔离活性成分降低挥发性和毒性,控制芯材物质的可持续释放等多种作用目前该技术已经成为材料、化学、化工、生物和医学等诸多学科领域工作者的研究热点已被广泛应用于生物医学、食品、农药、化妆品、金属切割、涂料、油墨、添加剂等多个领域因其具有广阔的应用前景。微胶囊技术,就是利用胶囊壁或膜的物质,将核心物质被覆、固化、脱水、使之与环境中的温度、水气等隔绝而起到保护核心物质的作用、延长其使用寿命的一种技术。国际上将它列为21世纪重点研究开发高新技术之一。近些年来随着应用技术的不断发展，开创了高分子材料新的应用领域。

1微胶囊新技术

微胶囊技术是美国NCR公司首次应用微胶囊技术制备复写纸开创的一种技术，对高分子材料的应用有比较高的需求。微胶囊指的是利用天然的合成材料将高分子材料包囊于其中，会形成直径比较小的容器。微胶囊技术涉及到制备技术和应用技术，采用特定的方法和设备，在高分子材料应用阶段，将高分子材料和其他材料进行混合，只有将其应用到基础材料之上，应用加热、加压或者辐射等方式让微胶囊破裂，释放包裹内的物质，进而扩展其应用性能。如果包裹的物体通过包囊释放出来，会产生控制性的性能[1]。

近些年来采用相对分离的技术将各种物质包囊于高分子材料中，会形成定期释放的药物的微胶囊，经过长时间的发展后，逐渐推动微胶囊技术的发展。针对后续应用的包囊材料、农药或者香水等制剂，日本对微胶囊新技术有了更明显的认识，能保证微胶囊技术发展迅速。此外微胶囊在材料应用阶段起到交替的作用，定期释放药物，释放香味后，交联剂的微胶囊可以和主体成分作用于一体，在释放微型胶囊的过程中，对释放药物进行有效的控制。微胶囊技术的应用范围不同，作用也不同。微胶囊新技术被广泛应用于粘合剂、医药及材料记录等方面，随着高分子材料技术的不断发展，材料性能也出现突破性的进展[2]。

2高分子材料的应用

针对高分子材料的特殊性，在应用阶段，需要从不同的角度入手，考虑到技术形式的特殊性，只有对各个应用指标进行分析，才能实现材料的有序应用。以下将对高分子材料的具体应用进行分析。

2.1选择包囊材料的原则

用做微胶囊包囊材料的有天然高分子、半合成高分子和合成高分子等，需要及时对包囊物质的性质和属性有一定的影响。由于高分子包囊材料的属性对整个技术有重要的影响，需要考虑到渗透性、稳定性、溶解性等方面要求，对聚合性、粘度和电性能进行有效的分析。此外在制备阶段考虑到包囊材料的具体要求和材料的价格后，需要对其进行慎重选择。针对高分子包囊材料，在应用过程中，考虑到材料的应用属性，只有对不同材料类型进行分析，保证材料无毒、成膜性好、稳定性佳，才能提升技术的应用效果。此外合成高分子材料的种类比较多，明胶、阿拉伯胶、淀粉等，材料属性是无毒的，稳定性比较好，半合成高分子材料本身含有甲基纤维素，其特点是毒性小，成盐后溶解度会逐渐增加，但是遇到水之后会逐渐溶解，需要及时对其进行调配。合成高分子材料也是当前应用比较广泛的一种形式，其成膜性能比较好，化学稳定性也很强，只有及时对材料属性进行分析和评估，才能达到理想的应用效果。现有的聚合高分子材料作为包囊膜，也可以单体成为聚合成膜。

2.2微胶囊囊心物设计

被高分子包囊材料包囊的物质称为是囊心物，囊心物分为不同的属性，具体表现为油溶性、水溶性和混合物等，其应用状态分为粉末、固体和气体等。根据现有微胶囊设置形式的要求，在包囊设计阶段，曝光时,囊心物显影成像,而用作光温度记录介质和光敏记录材料的微胶囊,则包囊有卤化银、还原介质、可聚合化合物、彩色成像剂和固体精细粒子。在热和光的作用下，显色成像。针对光敏微胶囊，包囊物中要含有聚合单体和光引发剂，在各种芳香织物中，含有香水、柠檬和芳香类的微胶囊。应用于包囊物的品种比较多，涉及到交联剂、催化剂和化学反应剂等，对于某些囊心物则需要满足相关设计要求，使其具备可聚性和热可聚合性[3]。

2.3微胶囊的制备方式分析

高分子材料是微胶囊的重要材料，在制备过程中需要做好材料的选择工作。微胶囊的制备关键在于对囊心物进行包膜，同时要保证膜的固化。为了实现包囊化、包囊膜的表面张力需要小于囊心物的表面张力，随着当前科学技术的不断发展，常见的制备方式也比较多。包括：界面聚合法、物理机械法和相对分离法等。

2.3.1界面聚合法

将囊心物加入含有包囊单体的溶液中进行分散，包囊单体在囊心物的界面上会出现聚合的情况，包封之后形成微胶囊。该制备形式比较简单，但是对于包囊材料的要求比较高，需要及时对包囊单体进行分析，及时对反应活性进行比对，进而达到降低聚反应的作用。在对不同的应用界面进行对比分析的过程中需要制备符合人类血清蛋白的微胶囊。只有将二甲苯二异氰酸酯溶解于水中，采用热处理方式，才能使其成为不具有燃料的微胶囊，进而热记录材料，保证材料耐压、耐磨。

2.3.2物理机械法

在后续应用阶段，为了及时对输送管道或者特定的设备进行分析，在加压和加热的条件下，需要及时对囊心物进行处理，包括包囊材料等，完善囊心物的方法后，需要及时对已有的化学反应过程进行比较分析。考虑到材料属性的要求，封闭处理之后，可以将其迅速凝固成微胶囊。在处理过程中不会出现严重的化学反应，熔融态的包囊材料形成后，在短时间内会成型。高分子包囊材料和囊心物是从同心圆管中喷出的，形成了同心的双液后，经过一段时间的演变之后，液柱会受到内聚力和表面张力的影响产生收缩的现象，甚至会形成微滴或者胶囊。高分子包囊材料和囊心物是从不同的管道喷出的，液体相融合后形成同心双液柱，在自然力的影响下演变为微胶囊。此外将芳香或者热致色的囊心物和高分子材料相混合，经过长时间的搅拌之后，将其制作成微胶囊的乳液，形成固态的微胶囊后，和油墨进行结合，最终制备成印刷油墨。

2.3.3相分离法

根据连续集中高分子包囊材料性质的变化，加入非溶剂或者不良溶剂，能对材料起到一定的分离作用。相对分离法涉及到水相分离法和有机分离法。不同的分离形式应用范围不一致，在设计阶段将其融入到囊心物中，加入适当的非电解质，或者强亲水性电解质，能将水和凝聚剂结合在一起，在不同程度上降低材料的整体指标系数。由于凝聚出的液体比较多，在分散融合阶段，可以加入高分子包囊材料及其他试剂。同样，有机相对分离法包括单凝聚和复凝聚的方法，分离结束后可以对其进行凝聚析出。

3结束语

微胶囊化作为当前临床研究中用于改善物质性能的新技术，能为人们提供很多类型的产品，为了满足人们的各种需求，在应用阶段需要不断提升人们的生活质量，使其具备应用前景。当前国内微胶囊技术的应用范围比较广，其他发达国家尤其是美国和日本的微胶囊技术得到了广泛的应用，因此我国需要强化人力、物力和财力方面的投入，做好微胶囊技术的研究工作，尽量缩短和发达国家之间的距离。

参考文献：

[1]李志强,任彦荣，张美华，蒋丹宇.微胶囊技术及其应用研究进展[J].化学推进剂与高分子材料,2014,06(12):19-23+31.

[2]杨小兰,袁娅,谭玉荣,夏春燕,李富华,明建.纳米微胶囊技术在功能食品中的应用研究进展[J].食品科学,2013,21(01):359-368.

[3]蔡涛,王丹,宋志祥,佘万能.微胶囊的制备技术及其国内应用进展[J].化学推进剂与高分子材料,2010,02(15):20-26.

中图分类号:TB484.3

文献标志码：A

文章编号：1671-1602(2016)10-0029-02