三聚氰胺-甲醛树脂微胶囊的制备开题报告

1. 研究目的与意义

近年来,微胶囊技术在复合材料自修复中的应用成为一个新的研究焦点,其原理是把修复剂和(或)引发剂包裹于微胶囊内,然后将这些微胶囊作为储存修复(或)引发剂的载体复合到材料中;当基体材料中产生裂纹时,如胶囊壁材与基体材料的断裂特性相互匹配或胶囊的模量低于基体,则裂纹能够穿过胶囊使之随基体同时裂开,释放出反应物质并在裂纹断面润湿、铺展,修复剂和引发剂接触后迅速聚合,从而阻止裂纹增长、修复裂纹。

2. 国内外研究现状分析

微胶囊的制备技术始于 20 世纪 30 年代，70年代中期得到了迅猛发展。微胶囊由芯材和壁材构成。芯材通常是需要包覆的物质，如有机溶剂、增塑剂、生物材料、食品、农用化学剂、泡涨剂、防锈剂等。壁材通常是由天然或者合成的高分子材料，用作壁材的物质应具有成膜性好和无色的特点。如今，微胶囊技术已经在医学、药物、兽药、农药、染料、涂料、食品、日用化工品等诸多领域得到了广泛应用。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核物质与周围介质之间或核物质颗粒之间的绝缘；③采用扩散或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和贮藏稳定性，使用方便，可解决传统工艺所不能解决的许多问题。

以MF树脂为壁材的微胶囊材料因其优异的性能以及巨大的潜在开发价值而引起人们的广泛关注,希望利用微胶囊包覆技术改变各种微纳米级材料的性能,挖掘潜在的功能。经过这些年的研究,在以MF树脂为壁材的微胶囊技术的研究领域已取得了大量的成果,但由于生产工艺繁琐,产品价格相对较高,该技术在实际生产、应用方面仍处于起步阶段,还有许多问题需要解决。首先,尽管原位聚合工艺操作简便,成本低廉,但目前各种MF树脂壁微胶壁材料的制备停留在实验室阶段,开发连续、高效、低能耗的MF树脂壁微胶囊的工业生产装置是微胶囊技术得以推广的关键;其次, MF树脂中在制备和使用过程中释放的游离甲醛不利于以其为壁材的微胶囊在环保、生物医疗等多种领域的推广应用,降低MF树脂中的游离甲醛含量,开发绿色实用的制备工艺,大力发展易于降解和回收利用的MF树脂壁材是目前需要人们努力的目标;由于MF树脂本身的限制,微胶囊在与不同性质基体复合的过程中可能出现相分离,因此,不断开发性能良好的新型改性材料,对微胶囊表面进一步进行功能化改性,使微胶囊的粒径向纳米级方向发展,使MF树脂壁微胶囊的综合性能进一步优化,也需要针对应用领域进行不懈的努力;最后,还应进一步拓展MF树脂壁微胶囊的应用领域。

3. 研究的基本内容与计划

1、查询相关文献资料，整理出实验整体思路与研究方法；

2、三聚氰胺一甲醛预聚物的合成以及各种影响因素对预聚物粘度的影响;

3、采用原位聚合法制备环氧树脂/三聚氰胺一甲醛树脂微胶囊相变材料;

4. 研究创新点

三聚氰胺甲醛(MF)树脂具有固化后无色透明、在沸水中稳定、耐高温的特点,且具有自熄性、抗电弧性等特性,另外,树脂来源广泛,价格低廉,适用于作为微胶囊壁材。