一種噴霧干燥制備聚合物包裹阻銹物微膠囊的方法
【專利說明】-種噴霧干燥制備聚合物包裹阻誘物微膠囊的方法
[技術(shù)領(lǐng)域]
[0001] 本發(fā)明設(shè)及水溶性阻誘物微膠囊的制備方法，尤其設(shè)及一種噴霧干燥制備聚合物 包裹阻誘物微膠囊的方法。
[【背景技術(shù)】]
[0002] 鋼筋的誘蝕成為了當(dāng)今世界影響建筑耐久性的最主要因素，阻誘劑的使用是一種 直接、有效、簡單的防腐措施。美國已將采用鋼筋阻誘劑作為通用技術(shù)措施，甚至"在某些 新建工程中是唯一的防護(hù)措施。"美國有關(guān)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)（MCERP0187-87)中?？谳d有關(guān)于使 用鋼筋阻誘劑的條文。蘇聯(lián)主要用于工業(yè)建筑（包括核電廠），有30多年的工程應(yīng)用實(shí)例； 日本主要用于使用海砂的情況和海洋建筑。日本1973年首次將鋼筋阻誘劑用于沖繩島電 廠工程建設(shè)中，至今效果良好。我國鋼筋阻誘劑的研究與應(yīng)用起步較晚，1985年首次在全 國大型重點(diǎn)工程（Ξ山島金礦）應(yīng)用。另外，阻誘劑還可W用于其它場所中金屬的防腐，如 建筑屋頂、水下設(shè)備及礦井等。
[0003] 現(xiàn)今阻誘劑的使用過程中，由于大部分無機(jī)阻誘劑和有機(jī)阻誘劑均為水溶性，在 混凝±保養(yǎng)固化期間，運(yùn)些滲入型鋼筋阻誘劑隨水流失嚴(yán)重，浪費(fèi)較大。在建筑物建成前幾 年，混凝±中的鋼筋在高堿環(huán)境中一般不會發(fā)生誘蝕，而在鋼筋開始發(fā)生誘蝕，需要鋼筋阻 誘劑發(fā)揮作用時，水溶性鋼筋阻誘劑大部分已隨水?dāng)U散，起不到對鋼筋的保護(hù)作用。另外， 運(yùn)些水溶性阻誘劑也不方便在涂料中直接使用。
[0004] 對于某些水溶性和毒性較大的阻誘劑，如亞硝酸巧，主要是采用滲入混凝±表面 的施工工藝，運(yùn)種施工方法存在著使用效率較低、添加量較大、有毒等弊端。而一些阻誘劑 在混凝±中使用時，主要是采用混凝±表面涂刷溶液的施工工藝，如環(huán)保無毒阻誘劑單氣 憐酸鋼，運(yùn)種施工方法存在著反滲透效應(yīng)、滲透方向單一、易流失等弊端。 陽〇化]針對運(yùn)些水溶性較大的阻誘劑在使用時存在的諸多缺陷，人們提出采用微膠囊包 覆技術(shù)提高阻誘劑的耐水性，延緩其釋放。在混凝±建筑早期不需要阻誘時，由于膠囊外壁 防水材料的保護(hù)，阻誘劑得W延緩釋放；在高堿性混凝±侵蝕下，膠囊外壁材料逐漸分解， 包覆阻誘劑緩慢釋放到混凝±中，持續(xù)發(fā)揮阻誘作用，提高阻誘效果。
[0006] 已有資料公開的一些微膠囊緩蝕劑，如化oiΗ等乳液聚合方法制備聚苯乙締/Ξ 乙醇胺納米膠囊用于金屬涂層的保護(hù)，SelvakumarΝ等人采用原位聚合法制備的脈醒樹脂 /Ce〇2/化2〇3微膠囊，具有延緩金屬腐蝕和自愈合的作用，賈方等人介紹了用于油田系統(tǒng)的 微膠囊緩釋劑的制備方法、囊壁材料和緩釋性能評價，指出通常微膠囊緩蝕劑所用的囊壁 材料僅限于乙基纖維素、明膠、海藻酸巧、聚乙締醇等。
[0007] 匡飛等人W海藻酸巧為囊壁材料，利用油相分離法和銳孔一凝固浴法制備亞硝酸 鋼微膠囊，應(yīng)用環(huán)境是濃度3. 5%的化C1溶液；在60小時內(nèi)囊忍就完全釋放，微膠囊阻誘 期太短，且海藻酸巧作為壁材強(qiáng)度太低，不適合混凝±體系。祁秀玲等人用乙基纖維素包覆 緩蝕劑亞硝酸鋼和硫脈制備微膠囊，應(yīng)用體系是3. 5%化C1溶液和0.Imol/LH2SO4溶液， 微膠囊在24小時內(nèi)完全釋放，并未設(shè)及微膠囊在混凝±強(qiáng)堿環(huán)境下的使用情況。MacA等 人利用復(fù)相乳液法制備聚苯乙締包覆重銘酸鋼的微膠囊，通過掃描電鏡可觀察到光滑、連 續(xù)的外壁形貌。上述的微膠囊阻誘劑的制備方法均存在著制備工藝復(fù)雜、制備效率較低和 成本較高的問題。
[0008] 韓國專利KR1317645制備一種防腐蝕的多層涂膜，其中底層是在金屬上涂覆苯代 十五酸緩蝕劑，然后再涂覆一層包含聚氨醋微膠囊的涂料。美國專利US7790225描述了一 種涂膜的方法進(jìn)行金屬的防腐，涂膜中包含其中均勻分散的微膠囊緩蝕劑，但并未提及微 膠囊緩蝕劑的制備方法。在中國專利文獻(xiàn)CN102517587A、CN102517590A、CN102953068A中， 采用擠出-滾圓和包衣的方法分別制備乙基纖維素包覆亞硝酸巧微膠囊，聚丙締酸類、聚 苯乙締類包覆單氣憐酸鋼微膠囊，將聚合物溶液通過噴霧包衣技術(shù)將擠出-滾圓忍材顆粒 包覆，其粒徑為400-800μm，并從微觀和宏觀上分析了制備微膠囊阻誘的效果，取得一定的 效果，但制備的微膠囊粒徑較大，工藝較為復(fù)雜等問題。
[0009] 噴霧干燥法是醫(yī)藥和食品行業(yè)常用的一種包覆親水和疏水物質(zhì)、相對于復(fù)相乳液 法和擠出-滾圓法制備微膠囊，具有生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)能力大、直接成粉和易更換壁材等優(yōu) 點(diǎn)。中國專利文獻(xiàn)CN103833256A提出采用不良溶劑析出法或者噴霧干燥法制備一種氯離 子觸發(fā)的微膠囊，該微膠囊壁材為包覆氯化亞銅固體顆粒的聚合物，忍材為氯離子吸收劑 或鋼筋阻誘劑。但在該方法中所述的氯離子吸收劑均為微溶于水或不溶于水的，在油包水 溶液噴霧干燥時，由于顆粒較大經(jīng)常會發(fā)生顆粒堵塞噴頭的情況，達(dá)不到包覆防誘劑的目 的。
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【發(fā)明內(nèi)容】
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[0010] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種顆粒較為均勻，包埋率高的噴霧干燥制備聚 合物包裹阻誘物微膠囊的方法。
[0011] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，一種噴霧干燥制備聚合物包 裹阻誘物微膠囊的方法，包括W下步驟：
[0012] 101、將成膜聚合物溶解到有機(jī)溶劑中，加入表面活性劑攬拌均勻； 陽013] 102、將水溶性阻誘物溶于水中，形成阻誘物的飽和水溶液；
[0014] 103、將步驟101形成的溶液與步驟102形成的溶液混合，放入超聲分散器中進(jìn)行 超聲分散；
[0015] 104、對步驟103中分散過的液體進(jìn)行乳化，形成均勻的油包水乳液；
[0016] 105、用噴霧干燥機(jī)對步驟104形成的油包水乳液進(jìn)行噴霧干燥，制成聚合物包裹 阻誘物微膠囊。
[0017] W上所述的方法，W阻誘物的質(zhì)量為100份計，成膜聚合物為12-200質(zhì)量份，表面 活性劑為0. 3-2. 5質(zhì)量份，有機(jī)溶劑為700-2000質(zhì)量份。
[0018] W上所述的方法，所述的阻誘物為單氣憐酸鋼、亞硝酸巧或其他水溶性阻誘物，所 述的表面活性劑為司盤80、司盤60、吐溫60或十二烷基硫酸鋼中的一種或幾種，所述的有 機(jī)溶液為二氯甲燒、Ξ氯甲燒、乙酸乙醋、乙醇和丙酬中的至少一種。
[0019] W上所述的方法，所述的成膜聚合物為聚乳酸、乙基纖維素、聚甲基丙締酸甲醋或 聚苯乙締中的一種，成膜聚合物用量為40-200質(zhì)量份。
[0020] 本發(fā)明在噴霧前進(jìn)行充分的分散和乳化，形成穩(wěn)定的油包水乳液，乳液在噴霧過 程中不會分層和沉降，因此噴霧形成的微膠囊顆粒較為均勻，包埋率高。
[【具體實(shí)施方式】] 陽〇2U 實(shí)施例1 : 陽02引 1.原料：
[0023] 單氣憐酸鋼（牙膏級，湖北興發(fā)化工集團(tuán)有限公司）：16. 8g;
[0024] 司盤80(化學(xué)純，廣東粵僑試劑塑料有限公司）：0.Ig;
[00巧]聚乳酸（注塑級，深圳光華偉業(yè)實(shí)業(yè)有限公司）：7. 2g;
[0026] 二氯甲燒（化學(xué)純，西晚化工股份有限公司），160血(212g);
[0027] 蒸饋水：40g。 陽0測 2.設(shè)備：
[0029] 磁力攬拌器、均質(zhì)攬拌機(jī)、噴霧干燥機(jī)（氣流霧化式），空氣壓縮機(jī)
[0030] 3.制備工藝：
[00川 I、將聚乳酸加入二氯甲燒在容器中攬拌溶解，再加入表面活性劑司盤80;將單 氣憐酸鋼加入水在容器中配成飽和溶液，充分?jǐn)埌枞芙狻?br>[0032]II、將聚乳酸溶液和單氣憐酸鋼飽和溶液混合，放入超聲分散器中分散10分鐘。
[0033]III、分散好的混合液在均質(zhì)攬拌機(jī)中攬拌乳化10分鐘（1X104rpm)，形成分散均勻 穩(wěn)定的油包水乳液。
[0034] IV、對油包水乳液用噴霧干燥機(jī)進(jìn)行噴霧干燥，乳液從蠕動累的膠管進(jìn)入，從噴嘴 高速噴出，其中進(jìn)風(fēng)溫度為進(jìn)風(fēng)溫度40°c、霧化壓力0. 5Mpa、流速30mL/分鐘），得到聚合物 包裹阻誘物微膠囊。
[0035] V、將制備的微膠囊進(jìn)行多次水洗，并在真空干燥箱中干燥。
[0036] 實(shí)施例2 :
[0037] 1.原料：
[0038] 單氣憐酸鋼（牙膏級，湖北興發(fā)化工集團(tuán)有限公司）：8. 4g;
[0039] 司盤60(化學(xué)純，廣東粵僑試劑塑料有限公司）：0. 2g;
[0040] 乙基纖維素（廣州市道驗化工科技有限公司，N-50) :14. 6g;
[0041] 丙酬（化學(xué)純，西晚化工股份有限公司），180血(141. 84g); 陽0創(chuàng)蒸饋水：20邑。 陽0創(chuàng) 2.實(shí)驗設(shè)備：
[0044] 磁力攬拌器、均質(zhì)攬拌機(jī)、噴霧干燥機(jī)、空氣壓縮機(jī)
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