淺談高分子材料在微膠囊新技術中的應用

劉姣姣，肖萍

(遼陽職業技術學院，遼寧 遼陽 111000)

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淺談高分子材料在微膠囊新技術中的應用

劉姣姣，肖萍

(遼陽職業技術學院，遼寧 遼陽 111000)

摘要：高分子材料在微膠囊新技術中有重要的作用，同時微膠囊技術多是有高分子材料制成的。在本次研究中將對微膠囊新技術進行分析，結合具體情況，對高分子材料的屬性和制備條件進行分析。

關鍵詞：高分子材料；微膠囊新技術；應用形式

微膠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種微型容器或者包裝物，其大小在幾微米至幾百微米范圍內(直徑一般在 5-200μm)，需要通過顯微鏡才能觀察到。同時微膠囊技術也是一種成膜材料，是用固體、液體或者氣體將其包裝成核殼形態結構的膠囊。微膠囊技術是指將固體顆粒、液體微滴或氣體作為膠囊的芯料，在其外部形成一層連續而極薄包裹的過程。其制備技術起源于20世紀50年代，在70年代中期得到迅猛發展，在此期間出現了許多微膠囊化產品和工藝[1]。微膠囊具有保護芯材物質免受環境影響，屏蔽味道、顏色、氣味改變物質重量、體積、狀態或表面性能隔離活性成分降低揮發性和毒性,控制芯材物質的可持續釋放等多種作用目前該技術已經成為材料、化學、化工、生物和醫學等諸多學科領域工作者的研究熱點已被廣泛應用于生物醫學、食品、農藥、化妝品、金屬切割、涂料、油墨、添加劑等多個領域因其具有廣闊的應用前景。微膠囊技術,就是利用膠囊壁或膜的物質,將核心物質被覆、固化、脫水、使之與環境中的溫度、水氣等隔絕而起到保護核心物質的作用、延長其使用壽命的一種技術。國際上將它列為21世紀重點研究開發高新技術之一。近些年來隨著應用技術的不斷發展，開創了高分子材料新的應用領域。

1微膠囊新技術

微膠囊技術是美國NCR公司首次應用微膠囊技術制備復寫紙開創的一種技術，對高分子材料的應用有比較高的需求。微膠囊指的是利用天然的合成材料將高分子材料包囊于其中，會形成直徑比較小的容器。微膠囊技術涉及到制備技術和應用技術，采用特定的方法和設備，在高分子材料應用階段，將高分子材料和其他材料進行混合，只有將其應用到基礎材料之上，應用加熱、加壓或者輻射等方式讓微膠囊破裂，釋放包裹內的物質，進而擴展其應用性能。如果包裹的物體通過包囊釋放出來，會產生控制性的性能[1]。

近些年來采用相對分離的技術將各種物質包囊于高分子材料中，會形成定期釋放的藥物的微膠囊，經過長時間的發展后，逐漸推動微膠囊技術的發展。針對后續應用的包囊材料、農藥或者香水等制劑，日本對微膠囊新技術有了更明顯的認識，能保證微膠囊技術發展迅速。此外微膠囊在材料應用階段起到交替的作用，定期釋放藥物，釋放香味后，交聯劑的微膠囊可以和主體成分作用于一體，在釋放微型膠囊的過程中，對釋放藥物進行有效的控制。微膠囊技術的應用范圍不同，作用也不同。微膠囊新技術被廣泛應用于粘合劑、醫藥及材料記錄等方面，隨著高分子材料技術的不斷發展，材料性能也出現突破性的進展[2]。

2高分子材料的應用

針對高分子材料的特殊性，在應用階段，需要從不同的角度入手，考慮到技術形式的特殊性，只有對各個應用指標進行分析，才能實現材料的有序應用。以下將對高分子材料的具體應用進行分析。

2.1選擇包囊材料的原則

用做微膠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，需要及時對包囊物質的性質和屬性有一定的影響。由于高分子包囊材料的屬性對整個技術有重要的影響，需要考慮到滲透性、穩定性、溶解性等方面要求，對聚合性、粘度和電性能進行有效的分析。此外在制備階段考慮到包囊材料的具體要求和材料的價格后，需要對其進行慎重選擇。針對高分子包囊材料，在應用過程中，考慮到材料的應用屬性，只有對不同材料類型進行分析，保證材料無毒、成膜性好、穩定性佳，才能提升技術的應用效果。此外合成高分子材料的種類比較多，明膠、阿拉伯膠、淀粉等，材料屬性是無毒的，穩定性比較好，半合成高分子材料本身含有甲基纖維素，其特點是毒性小，成鹽后溶解度會逐漸增加，但是遇到水之后會逐漸溶解，需要及時對其進行調配。合成高分子材料也是當前應用比較廣泛的一種形式，其成膜性能比較好，化學穩定性也很強，只有及時對材料屬性進行分析和評估，才能達到理想的應用效果。現有的聚合高分子材料作為包囊膜，也可以單體成為聚合成膜。

2.2微膠囊囊心物設計

被高分子包囊材料包囊的物質稱為是囊心物，囊心物分為不同的屬性，具體表現為油溶性、水溶性和混合物等，其應用狀態分為粉末、固體和氣體等。根據現有微膠囊設置形式的要求，在包囊設計階段，曝光時,囊心物顯影成像,而用作光溫度記錄介質和光敏記錄材料的微膠囊,則包囊有鹵化銀、還原介質、可聚合化合物、彩色成像劑和固體精細粒子。在熱和光的作用下，顯色成像。針對光敏微膠囊，包囊物中要含有聚合單體和光引發劑，在各種芳香織物中，含有香水、檸檬和芳香類的微膠囊。應用于包囊物的品種比較多，涉及到交聯劑、催化劑和化學反應劑等，對于某些囊心物則需要滿足相關設計要求，使其具備可聚性和熱可聚合性[3]。

2.3微膠囊的制備方式分析

高分子材料是微膠囊的重要材料，在制備過程中需要做好材料的選擇工作。微膠囊的制備關鍵在于對囊心物進行包膜，同時要保證膜的固化。為了實現包囊化、包囊膜的表面張力需要小于囊心物的表面張力，隨著當前科學技術的不斷發展，常見的制備方式也比較多。包括：界面聚合法、物理機械法和相對分離法等。

2.3.1界面聚合法

將囊心物加入含有包囊單體的溶液中進行分散，包囊單體在囊心物的界面上會出現聚合的情況，包封之后形成微膠囊。該制備形式比較簡單，但是對于包囊材料的要求比較高，需要及時對包囊單體進行分析，及時對反應活性進行比對，進而達到降低聚反應的作用。在對不同的應用界面進行對比分析的過程中需要制備符合人類血清蛋白的微膠囊。只有將二甲苯二異氰酸酯溶解于水中，采用熱處理方式，才能使其成為不具有燃料的微膠囊，進而熱記錄材料，保證材料耐壓、耐磨。

2.3.2物理機械法

在后續應用階段，為了及時對輸送管道或者特定的設備進行分析，在加壓和加熱的條件下，需要及時對囊心物進行處理，包括包囊材料等，完善囊心物的方法后，需要及時對已有的化學反應過程進行比較分析。考慮到材料屬性的要求，封閉處理之后，可以將其迅速凝固成微膠囊。在處理過程中不會出現嚴重的化學反應，熔融態的包囊材料形成后，在短時間內會成型。高分子包囊材料和囊心物是從同心圓管中噴出的，形成了同心的雙液后，經過一段時間的演變之后，液柱會受到內聚力和表面張力的影響產生收縮的現象，甚至會形成微滴或者膠囊。高分子包囊材料和囊心物是從不同的管道噴出的，液體相融合后形成同心雙液柱，在自然力的影響下演變為微膠囊。此外將芳香或者熱致色的囊心物和高分子材料相混合，經過長時間的攪拌之后，將其制作成微膠囊的乳液，形成固態的微膠囊后，和油墨進行結合，最終制備成印刷油墨。

2.3.3相分離法

根據連續集中高分子包囊材料性質的變化，加入非溶劑或者不良溶劑，能對材料起到一定的分離作用。相對分離法涉及到水相分離法和有機分離法。不同的分離形式應用范圍不一致，在設計階段將其融入到囊心物中，加入適當的非電解質，或者強親水性電解質，能將水和凝聚劑結合在一起，在不同程度上降低材料的整體指標系數。由于凝聚出的液體比較多，在分散融合階段，可以加入高分子包囊材料及其他試劑。同樣，有機相對分離法包括單凝聚和復凝聚的方法，分離結束后可以對其進行凝聚析出。

3結束語

微膠囊化作為當前臨床研究中用于改善物質性能的新技術，能為人們提供很多類型的產品，為了滿足人們的各種需求，在應用階段需要不斷提升人們的生活質量，使其具備應用前景。當前國內微膠囊技術的應用范圍比較廣，其他發達國家尤其是美國和日本的微膠囊技術得到了廣泛的應用，因此我國需要強化人力、物力和財力方面的投入，做好微膠囊技術的研究工作，盡量縮短和發達國家之間的距離。

參考文獻：

[1]李志強,任彥榮，張美華，蔣丹宇.微膠囊技術及其應用研究進展[J].化學推進劑與高分子材料,2014,06(12):19-23+31.

[2]楊小蘭,袁婭,譚玉榮,夏春燕,李富華,明建.納米微膠囊技術在功能食品中的應用研究進展[J].食品科學,2013,21(01):359-368.

[3]蔡濤,王丹,宋志祥,佘萬能.微膠囊的制備技術及其國內應用進展[J].化學推進劑與高分子材料,2010,02(15):20-26.

中圖分類號:TB484.3

文獻標志碼：A

文章編號：1671-1602(2016)10-0029-02