專利名稱：一種微膠囊——金屬復(fù)合鍍層的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微膠囊-金屬復(fù)合鍍層的制備方法，屬微膠囊技術(shù)和電鍍工藝技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
復(fù)合鍍層是通過金屬電沉積方法，將一種或數(shù)種不溶性的固體微粒均勻地夾雜到金屬鍍層中所形成的特殊鍍層。微膠囊技術(shù)是起源于上個(gè)世紀(jì)中期的一門新型的控制釋放科學(xué)，而且其正在迅速發(fā)展中。微膠囊技術(shù)是一種用無機(jī)或有機(jī)的成膜材料把固體或液體包覆而形成微小而密封的膠囊中，使其只有在特定條件下才會(huì)以控制速率釋放的技術(shù)。一般微膠囊粒子大小在微米或毫米級(jí)范圍。一般來說，無論物質(zhì)是親水性還是親油性的，大多數(shù)氣體、液體、固體都可以被包囊。微膠囊制備技術(shù)，經(jīng)歷了傳統(tǒng)技術(shù)向現(xiàn)代技術(shù)的轉(zhuǎn)變。傳統(tǒng)的微膠囊制備技術(shù)從原理上大致可分為化學(xué)法、物理法和物理化學(xué)法等三類。
另外，納米材料的研究與應(yīng)用是當(dāng)前物理、化學(xué)和材料科學(xué)的一個(gè)活躍領(lǐng)域。納米粒子由于尺寸小，比表面積大，因此具有區(qū)別于一般物質(zhì)的性質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種微膠囊-金屬復(fù)合鍍層的制備方法。本發(fā)明的另一目的是提供一種微膠囊的制備方法，所制得的微膠囊使其能適合于金屬鍍層的特殊性能要求。
本發(fā)明一種微膠囊-金屬復(fù)合鍍層的制備方法，其特征是它是將制備而得的微膠囊在金屬鍍液中通過復(fù)合電鍍與金屬共沉積方法獲得微膠囊-金屬復(fù)合鍍層；該方法的制備過程及步驟職下a制備微膠囊(1)先將熒光二鈉鹽溶于8％的明膠水溶液中，以明膠為載體，使細(xì)分分散，并以此為膠囊的囊芯材料。
(2)將聚氯乙烯溶于有機(jī)溶劑二氯甲烷中，前者與后者的重量配比為1∶10；在二氯甲烷有機(jī)溶劑中需添加少量表面活性劑span系列，如span80或span85；另外再將納米SiO2材料加入到有機(jī)溶劑二氯甲烷中并使之分散，用超聲震蕩使其完全分散；聚氯乙烯與納米粒子構(gòu)成微膠囊的囊壁材料；(3)將上述溶有熒光二鈉鹽的明膠水溶液即囊芯材料加入到上述含有納米SiO2粒子和溶有聚氯乙烯的二氯甲烷有機(jī)溶劑中，在高速切割乳化攪拌下使其形成油包水的乳化液體系即W/O；這里的油相為二氯甲烷有機(jī)溶液，水相為以明膠水溶液為載體的熒光二鈉鹽水溶液；這個(gè)體系也即稱之為第一乳化液；(4)將上述的第一乳化液在攪拌條件下在注入到事先配制好的加有油酸鉀表面活性劑的2％明膠水溶液制，形成(W/O)/W乳液體系的第二乳化液；這里第二乳化液(W/O)/W中的油相即溶有聚氯乙烯的二氯甲烷有機(jī)溶劑，其中的有機(jī)溶劑二氯甲烷在加熱條件下使其不斷蒸發(fā)，而使溶質(zhì)聚氯乙烯從有機(jī)溶劑中不斷析出，由此形成微膠囊的囊壁；在聚氯乙烯析出過程中，分散在溶劑中的納米SiO2粒子此時(shí)也自動(dòng)摻雜到聚氯乙烯囊壁中，形成含有納米SiO2顆粒的微膠囊；b.制備微膠囊—金屬符合鍍層(1)將上述制得的微膠囊以一定的量加入到金屬電鍍液中，在電流密度為2-8A/dm2、溫度為30-55℃下進(jìn)行復(fù)合電鍍共沉積得到微膠囊—金屬復(fù)合鍍層；(2)為了提高微膠囊在金屬電鍍液中的均勻分散性，一方面需采用機(jī)械攪拌方法，另一方面還需加入表面活性劑十二烷基磺酸鈉或十六烷基三甲基溴化胺以提高微膠囊的分散度。
本發(fā)明中，微膠囊的囊壁材料也可以用聚苯乙烯來替代聚氯乙烯。
本發(fā)明方法中，在制備第二乳化液時(shí)，加入2％明膠水溶液，且含有油酸鉀表面活性劑是為了提高囊壁未硬化前微膠囊的穩(wěn)定性；明膠是保護(hù)膠體類物質(zhì)，吸附在微膠囊表面起到保護(hù)作用和穩(wěn)定作用；同時(shí)可使微膠囊?guī)舷嗤姾?，通過排斥作用使微膠囊顆粒保持分散，避免在囊壁沒硬化時(shí)發(fā)生粘連、破損。
本發(fā)明方法中，考慮到制備的微膠囊要應(yīng)用到電鍍液中，所以用納米SiO2粒子摻雜到膠囊囊壁中，使囊壁具有一定的厚度與強(qiáng)度；微膠囊在鍍液中的共沉積情況直接與微膠囊囊壁性質(zhì)有關(guān)。
本發(fā)明制備微膠囊—金屬復(fù)合鍍層的方法，可以在任何金屬基體材料表面上進(jìn)行金屬鍍層。在本發(fā)明采用熒光二鈉鹽的工藝中，可以制得具有熒光效應(yīng)的、對(duì)入射光具有漫反射效果的和呈現(xiàn)緞狀外觀的金屬鍍層。這種金屬鍍層可作裝飾彩飾之用。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)將本發(fā)明的實(shí)施例敘述于后。
實(shí)施例一本實(shí)施例的具體制備過程如下1制備微膠囊(1)先將2g熒光二鈉鹽溶于8％的明膠水溶液中，以明膠為載體，使細(xì)分分散，并以此為膠囊的囊芯材料。
(2)將10g聚氯乙烯溶于100ml二氯甲烷中，在二氯甲烷中再加入0.3gspan80與0.1g span85相混和的表面活性劑；另外再加入納米SiO2顆粒加入量為0.2％，用超聲震蕩使其完全分散；聚氯乙烯與納米粒子構(gòu)成微膠囊的囊壁材料；(3)將上述溶有熒光二鈉鹽的明膠水溶液即囊芯材料加入到上述含有納米SiO2粒子和溶有聚氯乙烯的二氯甲烷有機(jī)溶劑中，在高速切割乳化攪拌下使其形成油包水的乳化液體系即W/O；這里的油相為二氯甲烷有機(jī)溶液，水相為以明膠水溶液為載體的熒光二鈉鹽溶液；這個(gè)體系也即稱之為第一乳化液；(4)將上述的第一乳化液在攪拌條件下在注入到事先配制好的加有1％質(zhì)量百分比濃度的油酸鉀表面活性劑的2％明膠水溶液中，形成(W/O)/W乳液體系的第二乳化液；這里第二乳化液(W/O)/W中的W/O基為油相，而明膠水溶液作為水相W。
(5)在恒溫水浴加熱條件下采用溶劑蒸發(fā)制備微膠囊，加熱溫度為40℃；上述第二乳化液(W/O)/W體系中，(W/O)中的油相即溶有聚氯乙烯的二氯甲烷有機(jī)溶液，其中的有機(jī)溶劑二氯甲烷在加熱條件下使其不斷蒸發(fā)，而使溶質(zhì)聚氯乙烯不斷析出，由此形成微膠囊的囊壁；在聚氯乙烯析出過程中，分散在溶劑中的納米SiO2粒子此時(shí)也自動(dòng)摻雜到聚氯乙烯囊壁中，形成含有納米SiO2粒子的微膠囊。
2.制備微膠囊—金屬復(fù)合鍍層(1)取上述制得的微膠囊10g/L加入到金屬銅鍍液中，使銅鍍液為酸性銅鍍液，其組成為硫酸銅200g/L，硫酸20g/L，在電流密度為6A/dm2、溫度為35℃下進(jìn)行復(fù)合電鍍共沉積，得到微膠囊—金屬復(fù)合鍍層；(2)為了提高微膠囊在金屬電鍍液中的均勻分散性，一方面需采用機(jī)械攪拌方法，另一方面還需加入少量表面活性劑十二烷基磺酸鈉以提高微膠囊的分散度。
實(shí)施例二本實(shí)施例與上述實(shí)施例1完全相同，特別是制備微膠囊的工藝過程，所不同的是囊壁材料采用聚苯乙烯。
制備微膠囊—金屬復(fù)合鍍層的工藝過程是取上述制得的微膠囊10g/L加入到金屬鎳鍍液中，鎳鍍液體系為Watts鍍鎳體系，其鍍液組分為硫酸鎳350g/L，氯化鎳45g/L，pH值為4，另外加入少量表面活性劑十六烷基三甲基溴化胺以提高微膠囊的分散度，在電流密度為8A/dm2、溫度為45℃下進(jìn)行復(fù)合電鍍共沉積，得到微膠囊—金屬復(fù)合鍍層。
在上述實(shí)施例中，測(cè)得的微膠囊的粒徑大小為6μm，由本發(fā)明方法制得的微膠囊—金屬復(fù)合鍍層，其表面光澤均勻柔和；由于加入了熒光二鈉鹽，該鍍層具有熒光效應(yīng)；由于金屬鍍層中均勻分布有大量球形微膠囊，因而對(duì)入射光有很好得漫反射效果，鍍層呈現(xiàn)緞狀外觀；鍍有該鍍層表面的材料可作裝飾彩飾之用。
權(quán)利要求
1.一種微膠囊—金屬復(fù)合鍍層的制備方法，其特征是它是將制備而得的微膠囊在金屬鍍液中，通過復(fù)合電鍍與金屬共沉積方法獲得微膠囊—金屬復(fù)合鍍層；該方法的制備過程及步驟如下a.制備微膠囊(1)先將熒光二鈉鹽溶于8％的明膠水溶液中，以明膠為載體，使細(xì)分分散，并以此為膠囊的囊芯材料。(2)將聚氯乙烯溶于有機(jī)溶劑二氯甲烷中，前者與后者的重量配比1∶10；在二氯甲烷有機(jī)溶劑中需添加少量表面活性劑span系列，如span80或span85；另外再將納米SiO2材料加入到有機(jī)溶劑二氯甲烷中并使之分散，用超聲震蕩使其完全分散；聚氯乙烯與納米粒子構(gòu)成微膠囊的囊壁材料；(3)將上述溶有熒光二鈉鹽的明膠水溶液即囊芯材料加入到上述含有納米SiO2粒子和溶有聚氯乙烯的二氯甲烷有機(jī)溶劑中，在高速切割乳化攪拌下使其形成油包水的乳化液體系即W/O；這里的油相為二氯甲烷有機(jī)溶液，水相為以明膠水溶液為載體的熒光二鈉鹽水溶液；這個(gè)體系也即稱之為第一乳化液；(4)將上述的第一乳化液在攪拌條件下在注入到事先配制好的加有油酸鉀表面活性劑的2％明膠水溶液中，形成(W/O)/W乳液體系的第二乳化液；這里第二乳化液(W/O)/W中的W/O作為油相，而明膠水溶液作為水相W。(5)在恒溫水浴加熱條件下采用溶劑蒸發(fā)法制備微膠囊，加熱溫度為35-40℃；上述第二乳化液(W/O)/W體系中，(W/O)中的油相即溶有聚氯乙烯的二氯甲烷有機(jī)溶液，其中的有機(jī)溶劑二氯甲烷在加熱條件下使其不斷蒸發(fā)，而使溶質(zhì)聚氯乙烯不斷析出，由此形成微膠囊的囊壁；在聚氯乙烯析出過程中，分散在溶劑中的納米SiO2粒子此時(shí)也自動(dòng)摻雜到聚氯乙烯囊壁中，形成含有納米SiO2粒子的微膠囊。b.制備微膠囊—金屬符合鍍層(1)將上述制得的微膠囊以一定的量加入到金屬電鍍液中，在電流密度為2-8A/dm2、溫度為30-55℃下進(jìn)行復(fù)合電鍍共沉積，得到微膠囊—金屬復(fù)合鍍層；(2)為了提高微膠囊在金屬電鍍液中的均勻分散性，一方面需采用機(jī)械攪拌方法，另一方面還需加入表面活性劑十二烷基磺酸鈉或十六烷基三甲基溴化胺以提高微膠囊的分散度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種微膠囊－金屬復(fù)合鍍層的制備方法，屬微膠囊技術(shù)和電鍍工藝技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明方法是將制備而獲得的微膠囊在金屬鍍液中通過復(fù)合電鍍與金屬共沉積方法獲得微膠囊－金屬復(fù)合鍍層。該方法的制備過程是先將熒光二鈉鹽溶于明膠水溶液中，以此為膠囊的囊芯材料，再將聚氯乙烯溶于有機(jī)溶劑二氯甲烷中，加少量表面活性劑span 80或span 85；另外加入納米SiO
文檔編號(hào)C25D15/00GK1680634SQ200510023570
公開日2005年10月12日 申請(qǐng)日期2005年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月26日
發(fā)明者成旦紅, 李科軍, 蘇永堂, 王建泳, 張慶 申請(qǐng)人:上海大學(xué)