一種可溫變的微膠囊涂料及其制備方法
【專利說明】一種可溫變的微膠囊涂料及其制備方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及微膠囊領(lǐng)域，尤其是一種可溫變的微膠囊涂料及其制備方法。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]微膠囊化始于上世紀(jì)50年代，但發(fā)展非常迅速，迄今有一百多個(gè)研宄室在開發(fā)微膠囊技術(shù)。微膠囊化技術(shù):指將固體、液體或氣體包埋在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)。其中，被包埋的物質(zhì)稱為芯材，包括香精香料、酸化劑、甜味劑、色素、脂類、維生素、礦物質(zhì)、酶、微生物、氣體以及其它各種飼料添加劑。包埋芯材實(shí)現(xiàn)微囊膠化的物質(zhì)稱為壁材。微膠囊可以有效減少活性物質(zhì)對外界環(huán)境因素(如光、氧、水)的反應(yīng)，減少芯材向環(huán)境的擴(kuò)散和蒸發(fā)，使得芯材在設(shè)定的條件下釋放。
[0005]可溫變的材料是指一種當(dāng)溫度高于或低于特定溫度時(shí)，顏色能夠發(fā)生變化的功能材料，且有記憶功能，可反復(fù)使用。隨著防偽技術(shù)的發(fā)展，可溫變的材料已成為制備具有高防偽性能制品的原料。但是可溫變的材料置于空氣中容易發(fā)生氧化，從而失去其隨著溫度變化而顏色發(fā)生變化的特性，現(xiàn)有的技術(shù)中，一般是將可溫變的材料作為芯材包裹在囊壁中，從而對可溫變的材料進(jìn)行保護(hù)，使其保留在相對封閉的環(huán)境?，F(xiàn)有的可溫變的微膠囊涂料存在變色溫度范圍較窄，在溫度高于50攝氏度時(shí)就無法實(shí)現(xiàn)變色的功能，且在微膠囊粉體的制備過程產(chǎn)生大量的甲醛氣體，會(huì)嚴(yán)重危害周圍環(huán)境，且降低了囊壁原材料的利用率。現(xiàn)有技術(shù)中溫變材料的溫變溫度是不可調(diào)的，選擇性少，且非微膠囊化的溫變材料易于氧化，且失去特性、使用不方便，同時(shí)，對環(huán)境也有損害。
[0006]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中溫度范圍過窄且合成過程中會(huì)產(chǎn)生有毒氣體、原材料利用率低下的缺陷，提供一種可溫變的微膠囊涂料及其制備方法。
[0008]本發(fā)明通過下述方案實(shí)現(xiàn):
一種可溫變的微膠囊涂料，以質(zhì)量份計(jì)，該微膠囊涂料包括以下組分:
溫變微膠囊20-64.7份，
膠黏劑2-10份，
間隔劑2-8份，
水100-250 份；
所述溫變微膠囊包括芯材和包覆芯材的囊壁，所述芯材包括溶劑、發(fā)色劑和顯色劑，發(fā)色劑為含有內(nèi)酯環(huán)結(jié)構(gòu)的酚酞系或者螢烷系化合物；
以質(zhì)量份計(jì)，所述溫變微膠囊包括以下組分，溶劑8-20份，
發(fā)色劑0.2-1.2份，
顯色劑0.3-1.5份，
乳化劑0.3-1份，
尿素0.2-4份，
囊壁11-37份。
[0009]該微膠囊涂料還包括以下組分:
填料2-40份，
分散劑0.1-2份，
消泡劑0.1-2份。
[0010]所述膠黏劑為聚乙烯醇、羧甲基纖維素、丁苯乳膠、苯丙乳膠、白乳膠、淀粉和糊精中的一種或者數(shù)種；
所述填料為滑石粉、樹脂、碳酸鈣粉末、高嶺土中的一種或者數(shù)種；
所述分散劑為聚丙烯酸鈉、焦磷酸鈉、PVA、三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸鈉、甲基戊醇中的一種或者數(shù)種；
所述間隔劑為纖維素或者淀粉；
所述消泡劑為乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯復(fù)合物、聚氧乙烯中的一種或者數(shù)種。
[0011]所述溶劑為十二醇、十四醇、十六醇、十八醇、月桂酸、硬脂酸中的一種或者數(shù)種； 所述發(fā)色劑為結(jié)晶紫內(nèi)酯(CVL)、ODB (N102)、熱敏綠、熱敏紅中的一種或者數(shù)種； 所述顯色劑為雙酚A、水楊酸鋅樹脂、改性酚醛樹脂中的一種或者數(shù)種；
所述囊壁為三聚氰胺甲醛樹脂、脲醛樹脂、聚脲、異氰酸酯中的一種或者數(shù)種。
[0012]所述溫變微膠囊的粒徑為1-30微米。
[0013]一種可溫變的微膠囊涂料的制備方法，包括以下步驟:
第一步，芯材制備，將8-20質(zhì)量份的溶劑在50-90攝氏度下加熱，向溶劑內(nèi)加入0.2-1.2質(zhì)量份的發(fā)色劑和0.3-1.5質(zhì)量份的顯色劑，待完全溶解后保持0.5-2小時(shí)；
第二步，乳化，然后加入乳化劑0.3-1份，并且調(diào)節(jié)pH值至3.8-5后分散至顆粒度為1-30微米；
第三步，保溫，加入11-37質(zhì)量份的囊壁材料后升溫至90攝氏度，攪拌反應(yīng)2小時(shí)，然后加入0.2-4質(zhì)量份的尿素，冷卻后過濾、洗滌、溫變微膠囊；
第四步，制備微膠囊涂料，在常溫下將100-250質(zhì)量份的水、2-8質(zhì)量份的間隔劑、2-10質(zhì)量份的膠黏劑、第三步制備的20-64.7質(zhì)量份的溫變微膠囊攪拌混勻后得到可變溫的微膠囊涂料。
[0014]在第四步中，還可以加入2-40質(zhì)量份的填料、0.1-2質(zhì)量份的分散劑，0.1_2質(zhì)量份的消泡劑。
[0015]所述膠黏劑為聚乙烯醇、羧甲基纖維素、丁苯乳膠、苯丙乳膠、白乳膠、淀粉和糊精中的一種或者數(shù)種；
所述填料為滑石粉、樹脂、碳酸鈣粉末、高嶺土中的一種或者數(shù)種；
所述分散劑為聚丙烯酸鈉、焦磷酸鈉、PVA、三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸鈉、甲基戊醇中的一種或者數(shù)種； 所述間隔劑為纖維素或者淀粉；
所述消泡劑為乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯復(fù)合物、聚氧乙烯中的一種或者數(shù)種。
[0016]所述溶劑為十二醇、十四醇、十六醇、十八醇、月桂酸、硬脂酸中的一種或者數(shù)種； 所述發(fā)色劑為結(jié)晶紫內(nèi)酯(CVL)、ODB (N102)、熱敏綠、熱敏紅中的一種或者數(shù)種；
所述顯色劑為雙酚A、水楊酸鋅樹脂、改性酚醛樹脂中的一種或者數(shù)種；
所述囊壁材料為三聚氰胺甲醛樹脂、脲醛樹脂、聚脲、異氰酸酯中的一種或者數(shù)種； 所述乳化劑為苯乙烯-馬來酸酐共聚物、聚乙烯醇中的一種。
[0017]本發(fā)明的有益效果為:
本發(fā)明的可溫變的微膠囊涂料具有變色溫度范圍較寬的優(yōu)點(diǎn)，可以在一定范圍內(nèi)隨便選擇溫變溫度；本發(fā)明的可溫變的微膠囊涂料把溫變范圍從30-50攝氏度擴(kuò)展到30-80攝氏度，使得可溫變的微膠囊涂料可以在溫度為30-80攝氏度的范圍內(nèi)選擇溫變溫度進(jìn)行變色反應(yīng)，避免了傳統(tǒng)的涂料在溫度高于50攝氏度時(shí)就無法實(shí)現(xiàn)變色的缺陷；且在微膠囊粉體的制備過程加入尿素吸收囊壁材料中的甲醛，實(shí)現(xiàn)了物料利用率的最大化，也避免產(chǎn)生大量甲醛氣體，保護(hù)了周圍的環(huán)境，提升了制備現(xiàn)場的安全水平。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面對本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例進(jìn)一步說明:
實(shí)施I
一種可溫變的微膠囊涂料，其特征在于，以質(zhì)量份計(jì)，該微膠囊涂料包括以下組分: 溫變微膠囊20份，
膠黏劑10份，
間隔劑5份，
水250份；
所述溫變微膠囊包括芯材和包覆芯材的囊壁，所述芯材包括溶劑、發(fā)色劑和顯色劑，發(fā)色劑為含有內(nèi)酯環(huán)結(jié)構(gòu)的酚酞系或者螢烷系化合物；
以質(zhì)量份計(jì)，所述溫變微膠囊包括以下組分，
溶劑8份，
發(fā)色劑0.2份，
顯色劑0.3份，
乳化劑0.3份，
尿素0.2份，
囊壁11份。
[0019]該微膠囊涂料還包括以下組分:
填料40份，
分散劑I份，
消泡劑0.1份。
[0020]所述溫變微膠囊的粒徑為I微米。
[0021]一種可溫變的微膠囊涂料的制備方法，包括以下步驟:
第一步，芯材制備，將8質(zhì)量份的溶劑在90攝氏度下加熱，向溶劑內(nèi)加入0.2質(zhì)量份的發(fā)色劑和0.3質(zhì)量份的顯色劑，待完全溶解后保持2小時(shí)；
第二步，乳化，然后加入乳化劑0.3份，并且調(diào)節(jié)pH值至3.8-5后分散至顆粒度為I微米;
第三步，保溫，加入11質(zhì)量份的囊壁材料后升溫至90攝氏度，攪拌反應(yīng)2小時(shí)，然后加入0.2質(zhì)量份的尿素，冷卻后過濾、洗滌、得到溫變微膠囊；
第四步，制備微膠囊涂料，在常溫下將250質(zhì)量份的水、5質(zhì)量份的間隔劑、10質(zhì)量份的膠黏劑、第三步制備的20質(zhì)量份的溫變微膠囊攪拌混勻后得到可變溫的微膠囊涂料。
[0022]在第四步中，還加入40質(zhì)量份的填料、I質(zhì)量份的分散劑，0.1質(zhì)量份的消泡劑。
[0023]所述膠黏劑為聚乙烯醇；所述填料為滑石粉；所述分散劑為聚丙烯酸鈉；所述間隔劑為纖維素；所述消泡劑為乳化硅油。
[0024]所述溶劑為十八醇；本發(fā)明使用十八醇作為溶劑，使得制備得到的可溫變的微膠囊涂料的變色溫度為60-80攝氏度，使其可以在較高溫度下變色，傳統(tǒng)材料在溫度為40-50攝氏度就發(fā)生變色，避免了變色溫度較低的缺陷。
[0025]所述發(fā)色劑為結(jié)晶紫內(nèi)酯(CVL);所述顯色劑為雙酚A ;
所述囊壁材料為三聚氰胺甲醛樹脂；所述乳化劑為苯乙烯-馬來酸酐共聚物。
[0026]本發(fā)明的可溫變的微膠囊涂料可以涂刷在紙、布或者其他的載體上，在溫度發(fā)生變化時(shí)，材料發(fā)生變色，可以起到指示、防偽等作用。
[0027]在微膠囊粉體的制備過程加入尿素吸收囊壁材料中的甲醛，實(shí)現(xiàn)了物料利用率的最大化，也避免產(chǎn)生大量甲醛氣體，保護(hù)了周圍的環(huán)境，提升了制備現(xiàn)場的安全水平。
[0028]實(shí)施例2
一種可溫變的微膠囊涂料，其特征在于，以質(zhì)量份計(jì)，該微膠囊涂料包括以下組分: 溫變微膠囊35份，
膠黏劑2份，
間隔劑8份，
水100份；
所述溫變微膠囊包括芯材和包覆芯材的囊壁，所述芯材包括溶劑、發(fā)色劑和顯色劑，發(fā)色劑為含有內(nèi)酯環(huán)結(jié)構(gòu)的