微胶囊化方法及常用壁材

SIS热塑丁苯橡胶的微胶囊化技术研究橡胶微胶囊化技术是一种将橡胶颗粒包裹在聚合物微胶囊内的方法，以提高橡胶的分散性和稳定性。

在工业应用中，SIS热塑丁苯橡胶作为一种常用的弹性材料，其微胶囊化技术的研究具有重要的意义。

本文将深入探讨SIS热塑丁苯橡胶微胶囊化技术的研究现状、方法和应用。

一、研究现状目前，SIS热塑丁苯橡胶微胶囊化技术已经成为橡胶行业的研究热点。

国内外研究者在橡胶微胶囊化领域进行了大量的研究工作。

其中，主要集中在微胶囊化方法、微胶囊壁材料的选择和微胶囊化后的性能等方面。

二、微胶囊化方法微胶囊化方法是实现SIS热塑丁苯橡胶微胶囊化的关键步骤。

目前常用的微胶囊化方法主要包括乳化法、共沉淀法、喷雾干燥法和自组装法等。

这些方法各有优缺点，研究者可以根据实际需要选择合适的方法。

乳化法是最常用的微胶囊化方法之一，其原理是将橡胶颗粒悬浮于水相中，通过机械搅拌和超声处理等手段实现胶粒包裹。

共沉淀法是利用两种化学物质的反应生成微胶囊的一种方法，其优点在于可以控制微胶囊的尺寸和形状。

喷雾干燥法是将橡胶颗粒通过喷雾器雾化成小液滴，在高温下干燥形成微胶囊。

自组装法是利用聚合物自身的特性，在水相中形成微胶囊的方法。

各种方法的选择需要考虑到橡胶颗粒的大小、胶粒包裹后的稳定性和可控性等因素。

三、微胶囊壁材料的选择微胶囊壁材料的选择对SIS热塑丁苯橡胶微胶囊化过程和性能有重要影响。

常用的微胶囊壁材料主要包括脂肪酸、蜡类、沥青、环氧树脂和聚合物等。

这些材料在微胶囊化过程中可以提供良好的包裹性能和稳定性。

脂肪酸是常用的微胶囊壁材料，其优点在于容易获得和加工，并且具有较好的包裹性能。

蜡类材料在微胶囊化过程中可以形成连续的包裹层，从而提高微胶囊的尺寸和稳定性。

沥青材料具有较好的耐热性和耐化学性能，适用于高温环境下的微胶囊化。

环氧树脂材料在微胶囊化过程中可以提供良好的粘结性能和耐腐蚀性能。

聚合物材料由于其具有可调控的化学结构和物理性能，被广泛应用于微胶囊化过程中。

微胶囊化技术第一节微胶囊化概述1、基本概念•微胶囊：是指一种里面包埋有液体、固体或气体组分，而外面为聚合物壁壳的微型容器或包装体。

•囊壁：微胶囊的聚合物壁壳，也称为外壳或保护膜。

•囊心：被包埋的物料组分，也称囊核或填充物。

•微胶囊化过程：将待包埋目标物质分成细粒，然后以这些细粒为核心，将成膜材料在其表面沉积、涂层的过程。

•微胶囊化技术：将固体、液体或气体物质包埋在微小而封闭的胶囊内的方法与技术。

2、微胶囊化特性1）微胶囊可包埋固体、液体和气体。

2）微胶囊大小一般在5～200um范围。

当胶囊粒度小于5um时，由于布朗运动难于收集;当粒度超过200um时，由于表面的静电摩擦系数减小而稳定性下降。

3) 被包埋组分与囊壁是互相分离的两相。

4）囊壁较薄，厚度一般在0.2um至几微米，通常不超过10um。

5）囊壁可以是单层结构，也可以是双层或多层结构。

囊心可以是单一组分(如单核)，也可以是多种组分(多核、多核-无定形等)。

6）在特定条件下如加压、揉破、摩擦、加热、酶解、溶剂溶解、水溶解、电磁作用等，囊壁所包埋的组分可在控制速率下释放。

7）微胶囊形状和结构受被包埋物料结构、性质及胶囊化方法影响。

一般为球体、粒状、肾形、谷粒形、絮状和块状。

常见微胶囊的各种结构。

微囊化产品特性研究3、微胶囊化发展药物胶囊化已有150多年历史，而微胶囊化则出现于20纪30年代。

1936年美国大西洋海岸渔业公司提出了用液体石蜡制备鱼肝油明胶微胶囊专利。

1949年Wurster发明了微胶囊化的空气悬浮法技术，实现了固体微粒的微胶囊化。

1953年Green发明了凝聚法微胶囊化技术，实现了液体物料的微胶囊化，并研制出无碳复写纸(NCR纸)，这是微胶囊化技术第一次商业应用,随后该技术得到了快速发展。

迄今为止，微胶囊化技术在化工、食品、医药、生化、印刷等领域获得了广泛应用，其理论和实践也日趋成熟。

4、微胶囊的功能1）改变物料存在状态、质量和体积。

二氧化硅壁材微胶囊及其制备方法与应用
二氧化硅壁材微胶囊是一种由二氧化硅材料构成的微胶囊，适用于各种应用领域。

以下是二氧化硅壁材微胶囊的制备方法和应用：
制备方法：
1. 溶剂挥发法：将含有二氧化硅前驱体的溶液滴加到有机溶剂中，通过溶剂挥发使得二氧化硅形成微胶囊。

2. 水热法：将二氧化硅前驱体溶液加入到高温水中进行水热反应，形成二氧化硅微胶囊。

3. 模板法：使用模板材料作为二氧化硅的模板，将二氧化硅前驱体溶液浸渍到模板上，经过煅烧去除模板后形成二氧化硅微胶囊。

应用：
1. 药物缓释系统：将药物包裹在二氧化硅微胶囊中，通过控制二氧化硅的孔径和壁厚，实现药物的缓慢释放，延长药物的作用时间。

2. 催化剂载体：将催化剂包裹在二氧化硅微胶囊中，提高催化剂的稳定性和活性，增加反应效率。

3. 生物传感器：将生物传感器反应物固定在二氧化硅微胶囊表面，通过传感器与生物分子的特异性相互作用，实现生物分子的检测与分析。

4. 化妆品领域：利用二氧化硅微胶囊的多孔结构和大比表面积，可以将活性成分包裹在微胶囊中，起到渗透调理、保湿、滋养皮肤的效果。

5. 传统建筑材料改性：将二氧化硅微胶囊添加到传统建筑材料中，可以提高材料的耐久性、耐磨性和抗污染性。

雨生红球藻微胶囊工艺流程1.材料预处理壁材：取6g壁材溶于30mL热水中芯材：取3g亚临界萃取物（虾青素酯）稀释至50mL，定容（用乙醇稀释），取10mL（芯壁比为1:10；芯材质量分数为3%）乳化剂：取10g吐温20，稀释至100mL，定容（用热水稀释），取2mL（乳化剂用量为3%）2. 配置壁材溶液称取3g阿拉伯胶溶解在50-60℃的水中，水浴加热使其完全溶解，30min后将3g的麦芽糊精加入并溶解。

全程水浴，温度在40℃左右3. 加入芯料往已完全溶解的壁材溶液中，缓缓加入处理后的芯材和乳化剂，搅拌均匀。

4 匀质将芯材壁材粗溶液放置于高压匀质机中，用30MPa均质4min。

2.喷雾干燥将匀质后的混合溶液，倾入喷雾干燥装置材料口。

开动喷雾干燥装置，预设进风温度为150℃，出风温度为250℃，进风量为0.7Nm3/h（Nm3/h是指在0摄氏度1个标准大气压下的气体体积，相当于700L/h），进料速度为187.5mL/h（以进料比为15%）、喷雾压力？kPa。

5. 收集物料，称重，进行相关因素检测。

理化指标测定微胶囊产品中虾青素量的测定：准确称取 0. 2g 左右样品加水 50ml 形成均一体系，准确移取 1ml，加入混合溶剂丙酮：石油醚（1：1）反复提取至下层无色（约10Ml），有机层定容至 100ml，在 480nm 进行比色测定。

微胶囊产品表面虾青素量的测定：准确称取样品 0.2g 于 50ml 离心管中，加入 20ml正己烷，剧烈振荡1min，4800rmp，离心 3min，取上清液复溶于丙酮：石油醚（1：1）混合液，定容至 10ml，在 480nm 进行比色测定。

微胶囊产品中虾青素量的测定：准确称取 1mL乳状液加水 50ml 形成均一体系，准确移取 1ml，加入混合溶剂丙酮：石油醚（1：1）反复提取至下层无色（约10Ml），有机层定容至 10ml，在 480nm 进行比色测定。

什么是微胶囊（造粒）技术
微胶囊技术(Microencapsulation)是微量物质包裹在聚合物薄膜中的技术，是一种储存固体、液体、气体的微型包装技术。

具体来说是指将某一目的物(芯或内相)用各种天然的或合成的高分子化合物连续薄膜(壁或外相)完全包覆起来，而对目的物的原有化学性质丝毫无损，然后逐渐地通过某些外部刺激或缓释作用使目的物的功能再次在外部呈现出来，或者依靠囊壁的屏蔽作用起到保护芯材的作用，微胶囊的直径一般为 1～500μm，壁的厚度为 0.5～150μm，目前已开发了粒径在1μm 以下的超微胶囊。

微胶囊粒子在某些实例中扩大到 0.25～1000μm。

当微胶囊粒径小于5μm 时，因布朗运动加剧而不容易收集;当粒径大于300μm 时，其表面摩擦系数会突然下降而失去微胶囊作用。

一般胶囊膜壁厚度为1-30μm。

化妆品中用的多为32μm 和180μm 。

超薄壁微胶囊膜壁厚度为0.01μm。

微胶囊能够提高产品的稳定性，防止各种组分之间的相互干扰。

微胶囊造粒技术就是将固体、液体、气体物质包埋、封存在一种微型胶囊内，成为一种固体微粒产品的技术。

微胶囊可呈现出各种形状，如球形、肾型、粒状、谷粒状、絮状和块状。

无机材料和有机材料可作为微胶囊的壁材，但最常用的是高分子的有机材料，包括天然和合成两类。

微胶囊可以改变物料的存在状态、质量与体积;隔离物料间的相互作用，保护敏感性物料;掩盖不良风味，降低挥发性;控制释放;降低添加剂的毒理作用。

精油微胶囊制备工艺
1. 选择合适的壁材料：根据需要包裹的精油性质和稳定性要求，选择合适的壁材料，常用的壁材料包括明胶、脱水乙酸、聚乙烯醇、聚乳酸等。

2. 壁材料溶液制备：将壁材料溶解在适当的溶剂中，得到壁材料溶液。

溶液中的浓度可根据需要进行调整。

3. 精油包封：将精油加入到壁材料溶液中，并进行充分搅拌，使精油均匀分散在溶液中。

4. 调节pH值和温度：根据壁材料和精油的性质，调节溶液的pH值和温度，以促进微胶囊的形成和固化。

5. 微胶囊形成：将调节好pH值和温度的溶液缓慢滴加到固化
剂中，形成微胶囊。

6. 固化：根据壁材料的性质，选择合适的固化剂，将微胶囊浸泡在固化剂中，使其固化。

7. 洗涤和干燥：将固化后的微胶囊进行洗涤，以去除残留的溶剂和固化剂，然后进行干燥，使微胶囊完全干燥。

8. 质量检测：对微胶囊进行质量检测，包括粒径分布、包封率、释放性能等指标的检测。

以上为一般的精油微胶囊制备工艺，不同的壁材料和精油可能
有所不同。

具体的工艺参数和步骤可以根据需要和实际情况进行调整。

摘要本文综述了农药微胶囊剂的国内外研究进展及应用现状。

在总结农药微胶囊芯材与壁材种类及农药微胶囊制备方法的基础上，对难溶性农药微胶囊化方法、吸附型缓控技术、包合型缓控技术以及化学键合缓控技术等研究进展进行了概述，指出了我国农药微胶囊研发中存在的问题，对其发展方向作出了展望。

1 农药微胶囊化方法微胶囊的制备方法很多，主要有物理、化学、物理化学和生物方法。

目前农药微胶囊剂多采用前3种方法制备。

生物学方法是利用酵母菌等真菌微生物细胞壁的半透性，使芯材进入细胞内，得到粒径为几十微米的微囊产品。

目前采用此方法制备农药微胶囊的研究还很少。

1.1 物理法利用物理和机械的方法制备微胶囊即为物理法。

其又分为喷雾干燥法、冷冻干燥法、包合法、超临界流体法、溶剂蒸发法和旋转分离法等。

物理法制备过程相对简单，但难以制得粒径较小的颗粒（粒径一般大于100 μm），易出现无芯胶囊，且有效成分的释放速率难以控制，药效不稳定，生产能力低。

因此，在农药微胶囊剂生产中应用较少。

其中应用相对广泛的是喷雾干燥法和溶剂蒸发法。

喷雾干燥法多以食用蛋白质或多糖为囊材，先将芯材分散在含囊壁材料的溶液中，制成悬浮液或乳浊液，之后物料雾化，并干燥使得雾化液滴中溶剂蒸发，壁材析出成囊。

该法在食品领域应用最广。

溶剂蒸发法先将芯材和壁材分散到有机相中，后移至与壁材不相溶的溶液中，加热使溶剂蒸发，进而壁材析出成囊。

其常用的壁材有丙烯酸甲酯、壳聚糖、聚己内酯和聚乳酸等。

1.2 物理化学法物理化学法有干燥浴法、熔化分散冷凝法、相分离法、囊芯交换法等。

其中相分离法是农药生产中最常用的方法，又分为水相相分离法（复合凝聚法和简单凝聚法）和油相相分离法。

在芯材与囊材混合溶液中，加入溶剂、凝聚剂、凝聚诱导剂等，通过改变温度或pH使聚合物的溶解度降低，并从溶液中凝聚出来，沉积在芯材表面形成微胶囊。

凝聚法一般以天然大分子物质如阿拉伯胶、明胶、海藻酸钠等为壁材。

由于其主要通过分子间作用力形成囊壁，因而囊壁的机械强度相对较低且易降解，囊芯活性成分在壁材降解后很快释放到环境中，不宜制备持效期较长的药剂。

微胶囊技术在个人护理用品中的应用微胶囊技术的研究大约始于20世纪30年代由大西洋海岸渔业公司提出制备鱼肝油―― 明胶微囊的方法。

它是聚合物壁壳的微型容器或包裹物，其外形一般呈球形，由天然或人工合成高分子材料构成囊壁，大小在几微米至几百微米范围内。

微胶囊化改善了物质的物理性质，提高其稳定性，减少有毒物质对环境和人类造成的不利影响等。

微胶囊化不仅提升了产品价值，而且扩充了具有极大价值的产品。

其优越的特性，备受大家关注，己广泛应用于医药、农药、香料、食品、染料、化妆品等行业或领域。

一、微胶囊壁材的分类壁材是构成囊的外壳。

不同的壁材在一定程度上决定着产品的物化性质。

目前可作为微胶囊壁材材料的物质主要有3类：天然高分子材料、半合成高分子材料和全合成高分子化合物。

另外，一些无机材料也可作为微胶囊壁材的材料。

1．天然高分子材料用作微胶囊的天然高分子材料主要包括碳水化合物、蛋白质类、蜡与脂类物质等。

天然高分子材料无毒或毒性很小、不需大量的有机溶剂、对环境危害小、粘度大、易成膜，但机械强度差，2．半合成高分子材料用作微胶囊壳材料的半合成高分子材料主要是纤维素衍生物。

如甲基纤维素、乙基纤维素等，另外还有双硬脂酸甘油酯、羟基硬脂醇等油类。

半合成高分子材料的特点是毒性较小、粘度大、成盐后溶解度增大。

但由于半合成高分子材料易水解，不适合高温处理，需在使用时临时配制。

3．全合成高分子材料常用于微胶囊囊壳材料的全合成高分子材料可分为生物降解和不可生物降解2类，主要包括聚氯乙烯、聚乙烯、聚氨酯、聚酯、聚脲等。

全合成高分子材料特点是成膜性好、化学稳定性好、机械强度大、储存运输方便、可生物降解或可生物吸收。

但需要大量有机溶剂、成本高，对环境危害大，因此要选择无毒或低毒、对原药溶解性较好的溶剂。

4．无机材料目前大部分微胶囊用无机材料包覆的不多，但从生物降解和环境保护方面考虑，用无机材料对活性组分进行包覆有很大的发展前景，如碳酸钙或磷酸盐等。