纳米香精胶囊的研究及在棉织物上的应用

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微胶囊是一种利用成膜壁材把染料、香精、农药等目标芯材包裹形成细小微粒的技术,可广泛应用于化工、食品、纺织、农药等领域。随着现代科学技术的迅速发展,微胶囊的需求量逐年递增,而且还将对微胶囊技术提出更高的要求。  本论文采用微乳液聚合法,成功制备出了一种以甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸丁酯三元共聚物为壁材的古龙香精纳米胶囊;通过两步乳液聚合的方法,通过使用有机硅八甲基环四硅氧烷与丙烯酸酯接枝,获得一种新型的壁材,成功制备出有机硅改性的软壳硬核的核壳香精胶囊。主要工作和取得的实验结果包括以下两个部分:  第一部分采用乳液聚合法,甲基丙烯酸甲酯(MMA)、苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)作为合成壁材的单体,古龙香精为目标芯材,制备一系列的香精纳米胶囊。利用差示扫描量热仪、透射电镜、扫描电镜、激光粒度分析仪等技术对香精纳米胶囊进行性能分析,研究不同比例的单体BA添加量对香精纳米胶囊性能的影响,并应用紫外测定加香整理后的棉织物耐水洗性能。结果表明所制备的香精纳米胶囊是平均尺寸为120nm的球型颗粒;加入不同比例BA对胶囊的尺寸及性能有明显影响,随着BA加入量的增加,制备出来的胶囊粒径更小,分布更均匀,囊壁的玻璃化转变温度大幅度降低;当单体MMA、St和BA配比为1.8∶1.2∶1.0时,囊壁的玻璃化转变温度为36.2℃,在120℃下经香精纳米胶囊加香整理的棉织物具有良好的耐水洗性能,织物经过多次水洗后仍有明显的留香量。  第二部分采用两步乳液聚合方法,粉香香精为芯材,甲基丙烯酸甲酯(MMA)和苯乙烯(St)作为内核层壁材合成单体,丙烯酸丁酯(BA)和八甲基环四硅氧烷(D4)为外壳层的壁材单体,选用乙烯基三乙氧基硅烷(A-151)作为偶联剂,通过分步投料乳液聚合制备具有核壳结构的香精胶囊。使用透射电镜、扫描电镜、红外对核壳香精胶囊的形貌、尺寸、结构及成分进行了研究;应用热重、差示扫描量热仪分析核壳胶囊的热性能;紫外测定香精胶囊的装载量、包埋率及经胶囊加香整理后的棉织物耐水洗性能。结果表明:香精胶囊是外貌为100nm的球型,具有明显的核壳结构;制备出的核壳胶囊具备良好的热性能并能有效包裹香精,有机硅D4成功接枝到胶囊囊壁上,胶囊的包埋率为78.76%,装载量为26.25%;加入不同比例有机硅的改性对耐水性有明显的影响,当核壳单体配比为1∶1,有机硅D4占单体质量分数10%时,所制备的核壳香精胶囊在棉织物上获得相对最好的耐洗性能,对比改性前及单纯香精处理的织物的留香量有明显的提高,经过15次的水洗周期后香精残留率还有25.3%。
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