液晶微胶囊的制备概述

《胶体与表面化学》课程期末论文论文题目：微胶囊的制备与应用班级：08材料科学与工程专业姓名: 李崴学号： 20080403B013课程老师：张萍完成日期：2011年6月27日微胶囊的制备与应用李崴20080403B013海南大学材料与化工学院材料科学与工程专业，海南海口（570228）摘要:综述了微胶囊的制备及其应用。

重点介绍了化学法(原位聚合法、界面聚合法等)、物理化学法(复合凝聚法、复相乳液法等)、物理法(喷雾干燥法、溶剂蒸发法、静电喷雾法等)等制备微胶囊的常用方法及研究进展，分析了微胶囊的应用研究现状，并对微胶囊技术发展前景进行了展望。

关键词: 微胶囊，制备，应用，展望0引言微胶囊技术是利用成膜材料包覆具有分散性的固体物质、液滴或气体而形成微粒的一种技术。

通常包覆膜是致密的由天然或合成高分子材料制成，称为壁材（囊壁）；被包覆的物质称为芯材（囊芯）。

囊芯可以是固体、液体或气体，含固体的微胶囊形状一般与固体相同，含液体或气体的微胶囊的形状一般为球形，大小一般在2~200μm范围内。

囊壁的厚度一般在0.15~150μm，0.15μm以下囊壁也可生产。

微胶囊由于具有独特的功能特性，已应用到医药、农业、计算机、化学品、食品加工、化妆品等工业中，并具有很好的发展前景。

随着科技的发展，许多科研工作者把对微胶囊的研究目光投向纳米微胶囊[1]。

应用微胶囊技术的目的主要有3点：1）改变液体的分散状态，降低其挥发性，克服液体与周围介质材料的热力学不兼容性；2）芯材与周围介质之间或芯材颗粒之间的绝缘；3）采用扩散或者壳体破坏的方法延缓被包裹物质向介质的释放。

采用微胶囊技术制得的产品有良好的功能性质和贮存稳定性，使用方便，可以解决传统工艺所不能解决的许多问题。

1制备与研究微胶囊的制备技术涉及到物理和胶体化学、高分子化学及物理化学、材料化学、分散和干燥技术等学科领域。

通常根据性质、囊壁形成的机制和成囊的条件分为物理法、物理化学法、化学法等3大类，其中以凝聚法、界面聚合法、原位聚合法应用最为广泛。

微胶囊化技术及应用微胶囊化技术是一种将液体或固体包裹在微小胶囊内的方法，通过包覆物质可以实现保护、控释、隔离等功能。

这项技术在各个领域都有广泛的应用，如医药、食品、化妆品、油墨等行业。

本文将重点探讨微胶囊化技术的原理、制备方法及应用领域。

一、微胶囊化技术的原理微胶囊化技术的原理是利用胶体或聚合物等材料将目标物质包裹在微小的胶囊内。

这些胶囊通常具有稳定的结构，可以在外部环境的影响下实现目标物质的保护和控释。

胶囊的壁可以根据需要进行调整，以实现不同的功能，如透明性、生物相容性、控释性等。

通过微胶囊化技术，可以将不同性质的物质包裹在一起，实现特定的应用需求。

二、微胶囊化技术的制备方法微胶囊化技术的制备方法多样，常见的方法包括乳化法、凝胶化法、溶剂挥发法等。

乳化法是将目标物质溶解在油相中，再通过乳化剂和乳化机械均匀分散在水相中，最终形成乳液。

通过控制乳化条件和加入固化剂，可以实现胶囊的形成。

凝胶化法是将目标物质溶解在溶剂中，再通过添加交联剂等方法实现胶囊的形成。

溶剂挥发法是将目标物质溶解在溶剂中，再通过溶剂挥发或冷冻干燥等方法实现胶囊的形成。

三、微胶囊化技术的应用领域1.医药领域：微胶囊化技术可以用于药物的保护和控释，延长药效时间，减少药物副作用。

例如，将药物微胶囊化后可以实现肠道缓释、靶向传递等功能，提高药物的疗效。

2.食品领域：微胶囊化技术可以用于食品添加剂的包埋，提高添加剂的稳定性和安全性。

例如，将香精、色素等食品添加剂微胶囊化后可以实现长时间保持香味和颜色。

3.化妆品领域：微胶囊化技术可以用于化妆品的控释和稳定性提升。

例如，将活性成分微胶囊化后可以实现在皮肤上的持续释放，提高化妆品的效果。

4.油墨领域：微胶囊化技术可以用于油墨的包埋和控释，提高油墨的质量和稳定性。

例如，将颜料微胶囊化后可以实现油墨的均匀分散和长时间保存。

微胶囊化技术具有广泛的应用前景，在各个领域都有重要的作用。

随着科技的不断发展，微胶囊化技术将会更加多样化和智能化，为人类生活带来更多的便利和创新。

microencapsulation (微胶囊技术) 指将物质细微分散包覆后，并在所需的时候将其释放出来的方法capsules--粒径大于1000μmmicrocapsules (or microcells)--粒径分布在1~1000μmnanocapsules--粒径小于1μm2.Principle：微胶囊技术主要是根据Bungenbergde Jong所提的聚集(coacervation)原理(1) 运用高分子的聚集是微胶囊形成主要方式(2) 它是利用分子间的化学或物理产生的边界作用力，让分子自行形成微胞的一种方法3. 微胶囊技术在食品工业上的意义(1) 将液体形式的食品转变成固体，以利于干燥食品中使用(2) 留滯挥发性物，以供最佳条件时释放(3) 避免蒸发及受水分影响(4) 使不容(incompatible)成分均匀混合(5) 掩蔽不良味道(6) 藉由特定的溶释机构，达到特殊效果(7) 改变固体物质的质地与密度(8) 保护敏感物质(1)corematerial(芯材)或nucleus(核心物质)：包覆于壁膜内的物质。

重量约占整个微胶囊的80-99%，并于适当的时候被释放出來。

(2)wallmaterial(壁膜材料或囊壁)或shell(外壳)a.如芯材为亲油性物质，则囊壁材料选择亲水性材料b.如芯材为亲水性物质，则囊壁材料用水不溶性的合成聚合物壁材选择基本原则芯材和壁材的溶解性能相反，芯材亲油、壁材一般要亲水，反之亦然。

壁料对芯材无不良影响壁材有适当的渗透性、溶解性、可降解性、弹性、流动性、乳化性等壁材成膜性能好、具有一定的机械强度与稳定性2.核/壳比值(1)典型的胶囊含有70-90%wt的核心物质，外壳厚度约为0.1-200μma.胶囊外壳的厚度与颗粒大小和相对密度有关b.微胶囊中核心物质和外壳的关系有许多表示方法，最常见的是「核心量」和「核/壳比值」两种表示方式(2)核心量a.心材在整个微胶囊中所占百分比b.核心量可作为商品的重要准则(3)核/壳比值a.定义：核心与外壳的重量比值b.核/壳比值是假设核心是一完美的球体，胶囊外壳厚度也是均匀不变的。

微胶囊技术是目前一种十分热门的技术，是指将一些物质包埋进高分子材料组成的微胶囊中[1]。

微囊膜具有半透性或密封性，能根据需要对其中包裹的芯材起到保护、突释或缓释的作用[2]。

1 微胶囊的作用将芯材物质微胶囊化，是利用囊壁的封闭结构，给芯材物质一个物理屏障，避免在不适当的条件下与外界环境接触，防止其有效成分丧失，便于存储和运输。

另外，还可以实现对芯材物质的缓释、突释等目的[3]。

1.1 隔离作用微胶囊最主要的功能就是在芯材物质与外部环境之间形成一道物理阻隔，最大程度的保护芯材物质不受外界环境影响而引起的活性物质损失、变性等不良后果。

1.2 控释或靶释在运输阶段尽可能保证芯材物质有效成分不损失，到特定时间或特定位置进行释放，成为控制释放或靶向释放[4]，这也是微胶囊另一个重要的作用。

这一点在药学领域表现的尤为突出。

1.3 改善材料性质微胶囊的另一个作用就是能改善材料性质，便于材料的后续使用或处理。

如将对液体或半固体芯材，通过包埋作用固体化，便于运输、贮藏和使用[5]。

2 微胶囊的壁材微胶囊的功能效果主要取决于由壁材的种类决定。

壁材的选择对其性质起了决定性作用，如缓释性、生物相容性，环境刺激响应性等[6]。

目前，代表性的壁材主要有壳聚糖、海藻酸钠和明胶。

2.1 壳聚糖壳聚糖是一种典型的碳水化合物类囊壁材料，又称几丁聚糖，片状固体，呈微黄色或白色。

能在大多数有机酸中溶解，不溶于水和碱溶液，具有易挥发的特点[7]。

2.2 海藻酸钠海藻酸钠也是一种极其常见的微胶囊壁材，外观呈淡黄色或白色粉末，极易溶于水[8]。

与其他碳水化合物不同，海藻酸钠在较低的浓度条件下，就表现出很高的粘度，同时形成的微囊膜任性很强，半透性能良好。

2.3 明胶明胶可溶于热水，但不溶于冷水，是一种蛋白质混合物，呈淡黄色或白色的透明颗粒，来源广泛，大量存在于动物的结缔或表皮组织中。

明胶具有很好的稳定性、乳化性和成膜性，具有入口即化的优点[9]。

界面聚合法制备微胶囊微胶囊是一种常见的载体材料，具有广泛的应用前景。

界面聚合法是一种制备微胶囊的常用方法，其原理是通过界面活性剂的作用，使水溶性单体在油相中聚合形成微胶囊。

本文将介绍界面聚合法制备微胶囊的基本过程和关键技术。

一、界面聚合法的基本原理界面聚合法是一种在油水界面上进行的聚合反应。

在该方法中，水溶性单体被乳化剂包裹形成微乳液，然后通过引发剂的作用，使单体在乳液中聚合形成微胶囊。

乳液中的乳化剂起到了稳定乳液的作用，使乳液中的水溶性单体均匀分散，并防止其聚集。

二、界面聚合法的步骤1. 选择合适的乳化剂：乳化剂是界面聚合法的关键，其主要作用是稳定乳液。

常用的乳化剂有阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂等。

根据所需的微胶囊性质和应用要求选择合适的乳化剂。

2. 配制乳液：将乳化剂溶解在水中，加入适量的水溶性单体，并充分搅拌使其均匀分散。

乳液的浓度和水溶性单体的含量应根据具体实验要求进行调整。

3. 引发聚合：在乳液中加入引发剂，并充分搅拌使其均匀分散。

引发剂的选择应根据水溶性单体的特性和聚合反应的要求。

4. 聚合反应：将乳液转移到适当的反应器中，进行聚合反应。

聚合反应的条件包括温度、pH值、反应时间等，应根据具体的聚合体系进行优化。

5. 分离和洗涤：聚合反应结束后，将反应体系进行离心或过滤，分离出微胶囊。

然后用适当的溶剂进行洗涤，去除反应副产物和未聚合物。

6. 干燥：将洗涤后的微胶囊进行干燥，获得最终的微胶囊产品。

三、界面聚合法的优势和应用界面聚合法制备微胶囊具有以下优势：1. 反应条件温和：界面聚合法一般在室温下进行，不需要高温条件，适用于热敏性物质的包埋。

2. 操作简单：界面聚合法的步骤相对简单，不需要复杂的设备和操作技术。

3. 胶囊尺寸可控：通过调整乳液中乳化剂的浓度和引发剂的用量，可以控制微胶囊的尺寸和分布。

界面聚合法制备的微胶囊具有广泛的应用前景。

其应用领域包括药物缓释、化妆品、食品添加剂等。