聚脲甲醛微胶囊的制备开题报告

1. 研究目的与意义

采用的是原位聚合法制备自修复聚脲甲醛微胶囊。研究了分散剂/表面活性剂种类及用量、m（囊芯）∶m（囊壁）比例对微胶囊物理性能的影响，并通过扫描电镜、显微镜、激光粒度分析仪和红外光谱法等对微胶囊的形貌、粒径大小等进行了研究。考察了原料用量、反应温度、尿素与甲醛的摩尔比、酸化值和固化时间对微胶囊粒径分布和表面形态的影响，确定微胶囊的最佳制备工艺。借助显微镜实时监测微胶囊化过程，探讨微胶囊的成囊机理，并将微胶囊填充到脲醛树脂中。

2. 国内外研究现状分析

微胶囊是通过一种用成膜材料将囊内空间隔离开以形成特定几何结构物质，其内部可以是填充的，也可以是中空的。微胶囊有单核、多核也有胶囊簇和复合微胶囊之分。微胶囊外部由成膜材料形成的包覆膜称为壁材，壁材有单层和多层的。壁材通常是由天然或合成的高分子材料形成，也可是二者的复合材料构成，囊壁也可以是无机化合物或由高分子与无机化合形成的复合材料构成。通常根据囊芯的性质用途不同，可采用一种或多种材对粪芯进行包覆。微胶囊粒子的形状也是多种多样的，多为球形，但也谷粒、无定型颗粒等形状。

微胶囊技术的研究大约开始于本世纪30年代，取得重大成果是在50年代。传统的微胶囊制备方法从原理上大致可分为化学方法，物理方法和物理化学方法三类。

目前通常采用原位聚合法来制备微胶囊。应用原位聚合法制备以脲醛树脂为壁材的微胶囊的缩聚工艺，是由脲和甲醛在碱性条件下，经加成反应生成的水溶性羟甲基脲，在酸或碱的催化下，分子间脱去小分子，形成以亚甲基键和少量醚键连接的线型或支链型低相对分子质量物，继续缩聚形成交联网状结构的非水溶性聚合物，沉积到油溶性囊芯表面并包覆形成微胶囊。

3. 研究的基本内容与计划

本论文主要通过实验部分和结果讨论这两部分来研究微胶囊的制备工艺及成囊机理。

第一部分实验部分，主要包括原料和仪器的准备、脲醛预聚体的制备、微胶囊及脲醛树脂基复合材料的制备、微胶囊测试等部分。其中包括微胶囊的形貌观察、囊径和囊芯含量等相关计算与观察测试。通过这部分，去发现问题，解决问题。

第二部分结果讨论，通过计算和显微镜的观察对微胶囊的形态、囊厚等进行研究。其中包括微胶囊的制备的影响因素的研究，比如尿素甲醛的摩尔比、反应温度和时间的确定、囊材和芯材的投料比等相关内容。

4. 研究创新点

通过直接原位聚合法制备了以有机溶剂为内相的脲醛树脂微胶囊。考察了系统改性剂、pH值、反应时间等条件对微胶囊化过程和微胶囊形貌的影响。用低分子量脲甲醛缩聚物代替传统的脲甲醛预聚体作为反应单体，利用脲甲醛缩聚物比脲甲醛预聚体具有更高的表面活性，更易于吸附在囊芯表面，初步解决了用原位聚合法制备脲甲醛微胶囊所常有的结块、粘连、表面粗糙、产率低的问题。