一種自修復(fù)微膠囊及其制備方法與應(yīng)用
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種自修復(fù)微膠囊及其制備方法與應(yīng)用，該膠囊包括囊芯以及包覆在囊芯外表面上的復(fù)囊壁，所述的囊芯為修復(fù)劑，所述的復(fù)囊壁由苯乙烯?馬來酸酐及明膠組合而成，其中，所述的修復(fù)劑與苯乙烯?馬來酸酐、明膠的質(zhì)量比為5?15:1?2:1?5；所述的自修復(fù)微膠囊采用復(fù)凝聚法制備而成；所述的自修復(fù)微膠囊用于修復(fù)水泥基材料的裂縫。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明合成方法簡單，合成效率高，且很好地解決了合成過程中有毒物質(zhì)及外加乳化劑的不利影響，具有綠色環(huán)保性，可廣泛應(yīng)用于水泥基材料的裂縫修復(fù)。
【專利說明】
-種自修復(fù)微膠囊及其制備方法與應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于微膠囊材料制備領(lǐng)域，設(shè)及一種自修復(fù)微膠囊及其制備方法與應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 混凝±材料作為當(dāng)今建筑領(lǐng)域使用最廣，用量最大的材料，其使用壽命在很大程 度上取決于其受破壞程度。裂紋作為混凝±材料的一種典型破壞形式，對混凝±結(jié)構(gòu)的安 全性與適用性有著重要影響。目前，對于混凝±裂縫的修補(bǔ)，雖已有大量的傳統(tǒng)方法，然而， 運些傳統(tǒng)方法主要是對混凝±結(jié)構(gòu)進(jìn)行事后維修和定期維護(hù)，不僅修復(fù)效果不明顯，還會 產(chǎn)生大量的費用。
[0003] 近年來，基于仿生學(xué)原理開發(fā)的具有自我修復(fù)功能的智能混凝±受到了廣泛的關(guān) 注。自修復(fù)技術(shù)模擬生物組織損傷愈合的技能，可W對微損傷部位進(jìn)行定位和即時的修復(fù)， 因此不僅節(jié)約了定期維護(hù)和后期維修的費用，還能降低工程的間接成本。
[0004] 目前，國內(nèi)外混凝±裂縫自修復(fù)方法主要分為W下幾種:形狀記憶合金自修復(fù)、空 屯、光纖和空屯、纖維的自修復(fù)、微膠囊自修復(fù)和微生物自修復(fù)。其中，隨著微膠囊技術(shù)的研究 發(fā)展與應(yīng)用，其在材料裂紋自愈合領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸得到了重視，并成為新材料領(lǐng)域研究的 一個熱點問題。
[0005] 但微膠囊自修復(fù)仍存在一些問題。例如，現(xiàn)有的研究成果中，所制備的微膠囊大多 W尿素一甲醒聚合物為囊壁，但由于甲醒溶液的易揮發(fā)性，在反應(yīng)過程中，不可避免地產(chǎn)生 有毒氣體或有害物質(zhì)，且此類方法所用原材料容易久置失效。同時，脈醒類微膠囊的合成工 藝較為復(fù)雜，成本較高。
[0006] 微膠囊的制備方法按其形成機(jī)制大致分為Ξ類:化學(xué)法、物理法和物理化學(xué)法。物 理化學(xué)法又可分為油相分離法、水相分離法、干燥浴法和烙化分散冷凝法等。其中水相分離 法是通過改變實驗條件使溶解狀態(tài)下的成膜材料從水溶液中聚沉下來，并將囊屯、包裹成微 膠囊。按成膜化合物的種類是一種還是兩種（多種)又可將水相分離法分為單凝聚法和復(fù) 凝聚法。
[0007] 苯乙締與馬來酸酢具有良好的表面物性，其水溶液具有優(yōu)良的乳化分散和穩(wěn)定化 效果，在微膠囊制備的應(yīng)用中逐步得到重視。明膠具有良好的成模型、生物相容性、可生物 降解性，并且是一種有效的保護(hù)膠體，可W阻止晶體或離子的聚集，是制備微膠囊中重要的 壁材原料。
[000引申請公布號為CN 103979824 A的中國發(fā)明專利公布了一種原位聚合法制備用于 水泥基材料自修復(fù)的微膠囊制備方法，包括:稀釋環(huán)氧樹脂;另取容器，加入去離子水、高活 性的乳化劑及表面活性劑，攬拌分散，獲得乳化分散水溶液;將得到的乳化分散水溶液加入 到稀釋過的環(huán)氧樹脂所用容器中，攬拌乳化;加入苯乙締，加入苯乙締量相對于原初投入環(huán) 氧樹脂的質(zhì)量比例為1:8-1:12;抽真空，惰性氣氛，升溫，油浴聚合反應(yīng);加入過硫酸鐘繼續(xù) 催化反應(yīng)，即得到最終微膠囊乳液。該發(fā)明合成方法簡單，且很好地解決了合成過程中有毒 物質(zhì)的不利影響。但是其反應(yīng)時間較長，且在膠囊制備過程中需要加入乳化劑，不僅會影響 材料的性能，還會影響膠囊的產(chǎn)率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種綠色環(huán)保的、可 用于水泥基材料自修復(fù)的復(fù)囊壁微膠囊及其制備方法與應(yīng)用。
[0010] 本發(fā)明的目的可W通過W下技術(shù)方案來實現(xiàn)：
[0011] -種自修復(fù)微膠囊，該膠囊包括囊忍W及包覆在囊忍外表面上的復(fù)囊壁，所述的 囊忍為修復(fù)劑，所述的復(fù)囊壁由苯乙締-馬來酸酢及明膠組合而成。
[001^ 所述的修復(fù)劑與苯乙締-馬來酸酢、明膠的質(zhì)量比為5-15:1-2:1-5。
[0013] 所述的修復(fù)劑包括環(huán)氧樹脂、甲基丙締酸甲醋、乙締醋酸乙締醋、氯基丙締酸醋、 桐油、MMA油脂、水玻璃或納米級硅膠中的一種或多種。
[0014] 所述的環(huán)氧樹脂包括雙酪A型環(huán)氧樹脂、雙酪F型環(huán)氧樹脂、雙酪S型環(huán)氧樹脂、氨 化雙酪A型環(huán)氧樹脂、線性酪醒環(huán)氧樹脂、多官能基縮水甘油酸樹脂、多官能基縮水甘油胺 樹脂或面化環(huán)氧樹脂中的一種或多種。
[0015] 所述的雙酪A型環(huán)氧樹脂包括6-55、6-51、6-44、6-42、6-33或6-20中的一種或多 種。
[0016] 所述的線性酪醒環(huán)氧樹脂包括F-44、F-51、F-48、F-46、JF-45、JF-43、化iclonN- 740、EPN-1139、DEN-431或??kote-154中的一種或多種。
[0017] 所述的面化環(huán)氧樹脂包括四漠化雙酪A環(huán)氧樹脂或四氯化雙酪A環(huán)氧樹脂中的一 種或兩種。
[0018] -種自修復(fù)微膠囊的制備方法，該方法具體包括W下步驟：
[0019] (1)采用稀釋劑將修復(fù)劑稀釋，配制成修復(fù)劑稀釋溶液；
[0020] (2)將苯乙締-馬來酸酢中加入到堿溶液中，加熱，攬拌使其水解，調(diào)節(jié)pH值為5-7， 制得淡黃色透明溶液；
[0021] (3)將步驟(2)制得的淡黃色透明溶液升溫至60-80°C，攬拌分散5-10分鐘，再加入 步驟(1)制得的修復(fù)劑稀釋溶液，繼續(xù)攬拌反應(yīng)15-20分鐘；
[0022] (4)再加入明膠溶液，溫度控制為60-80°C，繼續(xù)攬拌，采用醋酸水溶液調(diào)節(jié)pH值為 4-6,繼續(xù)反應(yīng)3-5小時；
[0023] (5)待步驟(4)反應(yīng)結(jié)束后，轉(zhuǎn)移至冰水浴，再加入戊二醒水溶液，繼續(xù)反應(yīng)2-4h， 即制得所述的自修復(fù)微膠囊。
[0024] 步驟(1)所述的修復(fù)劑與稀釋劑的質(zhì)量比為4-7:1;
[0025] 步驟(2)所述的堿溶液為化0田容液，該化0田容液與苯乙締-馬來酸酢的質(zhì)量比為2- 4:1;
[0026] 步驟(3)所述的修復(fù)劑稀釋溶液加入量為步驟(2)中苯乙締-馬來酸酢質(zhì)量的1.5- 3倍；
[0027] 步驟(4)所述的明膠溶液與步驟(3)中修復(fù)劑稀釋溶液的質(zhì)量比為1:1-3;
[00%]步驟(5)所述的戊二醒水溶液的質(zhì)量濃度為5-15%。
[0029]步驟（1)所述的稀釋劑為苯甲醇、丙酬、甲乙酬、環(huán)己酬、苯、甲苯、二甲苯、正下基 縮水甘油酸或正下醇中的一種。
[0030] -種自修復(fù)微膠囊的應(yīng)用，所述的自修復(fù)微膠囊用于修復(fù)水泥基材料的裂縫。
[0031 ]在實際應(yīng)用時，將自修復(fù)微膠囊加入到水泥基材料中進(jìn)行自修復(fù)時，還需加入固 化劑。其中，所述的固化劑包括直鏈脂肪族多胺、聚酷胺、脂肪族多胺、芳香胺、改性多胺、聚 硫醇、脈類衍生物或有機(jī)脈類衍生物中的一種或多種。
[0032] 本發(fā)明自修復(fù)微膠囊的作用機(jī)理為:微膠囊的囊壁由于裂紋的應(yīng)力作用而破裂， 內(nèi)部包封的修復(fù)劑流出，自身發(fā)生固化反應(yīng)或與混凝±基體內(nèi)的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成 具有一定粘結(jié)性能或填充性能的物質(zhì)，將混凝±基體的微裂紋粘結(jié)或填充。
[0033] 本發(fā)明中，囊壁材料選用分子量較低的苯乙締-馬來酸酢和明膠。其中，苯乙締-馬 來酸酢的分子結(jié)構(gòu)如下：
[0034]
[0035] 苯乙締-馬來酸酢具有優(yōu)良的乳化分散和穩(wěn)定化效果，有效避免了外加乳化劑，提 高微膠囊產(chǎn)率的同時減小了乳化劑對材料性能的影響；明膠是一種水溶性的天然兩性高分 子化合物，同時含有可酸式電離和堿式電離基團(tuán)，通過發(fā)生復(fù)凝聚反應(yīng)，可W有效地將微膠 囊分散開，并形成穩(wěn)定的核殼結(jié)構(gòu)；稀釋劑能夠增加微膠囊的成球率，并且在微膠囊破損 后，能夠增加修復(fù)劑的流動性；固化劑用于明膠的固化，使膠囊外殼獲得機(jī)械強(qiáng)度，并提高 膠囊的穩(wěn)定性，有助于膠囊在自修復(fù)體系中長期穩(wěn)定存在。
[0036] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有W下特點：
[0037] 1)用苯乙締-馬來酸酢和明膠作為復(fù)囊壁，采用復(fù)凝聚法制備出具有修復(fù)效果的 微膠囊，合成方法簡單，且避免了合成過程中甲醒溶液揮發(fā)引起的危害，同時改善了 W脈醒 樹脂、酪醒樹脂及聚脈等為囊壁的微膠囊制備中原材料易揮發(fā)變質(zhì)的不利影響，具有綠色 環(huán)保性；
[0038] 2)通過對原材料配比和合成工藝的改變，在一定程度上可W改變自修復(fù)微膠囊的 性能，如球徑、修復(fù)劑包封量或表面性質(zhì)等，有利于制備出更適合于地下水環(huán)境的自修復(fù)微 化囊系統(tǒng)；
[0039] 3)利用苯乙締-馬來酸酢的乳化作用，在無外加乳化劑的情況下可W將原料很好 的乳化分散，從而有效避免了外加乳化劑對基體性能的不利影響，同時提高了微膠囊制備 的產(chǎn)率；
[0040] 4)本發(fā)明中的膠囊采用復(fù)囊壁的外殼結(jié)構(gòu)，苯乙締-馬來酸酢外殼可W有效地對 修復(fù)劑進(jìn)行包裹，明膠可W將膠囊進(jìn)行分散，克服了膠囊的團(tuán)聚現(xiàn)象。
【附圖說明】
[0041] 圖1為實施例1制備所得自修復(fù)微膠囊放大200倍后分布圖；
[0042] 圖2為實施例2制備所得自修復(fù)微膠囊放大200倍后分布圖。
【具體實施方式】
[0043] 下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0044] 實施例1:
[0045] 制備具有自修復(fù)性能的微膠囊。微膠囊顆粒忍材與微膠囊外殼，即微膠囊忍材總 質(zhì)量與外殼材料總質(zhì)量之比為微膠囊的忍壁比。實施例1提供了制備微膠囊的原材料配比， 其微膠囊的忍壁比為4。原材料配比表1所示(本實施例所用原材料均為直接廠家購買）：
[0046] 表1實施例1原材料配比 「ΠΠΛ71
[0048] ~制備過程如下:
' '
[0049] (1)按配比稱取各組分物質(zhì)；
[0050] (2)將W正下基縮水甘油酸為稀釋劑稀釋后的環(huán)氧樹脂加入到瓶斗類容器中，攬 拌稀釋；
[0051] (3)在苯乙締-馬來酸酢中加入NaOH溶液，進(jìn)行水解；
[0052] (4)將水解后的苯乙締-馬來酸酢溶液加熱攬拌，滴入稀釋后的環(huán)氧樹脂，繼續(xù)加 熱攬拌；
[0053] (5)將作為另一種外殼材料的明膠溶液滴加到反應(yīng)裝置中，保持溫度在6(TC左右， 轉(zhuǎn)速在700rmp，調(diào)節(jié)抑值為5，連續(xù)反應(yīng)化；
[0054] (6)將反應(yīng)裝置進(jìn)行冰浴，滴加質(zhì)量濃度為10%的戊二醒水溶液，繼續(xù)反應(yīng)化。
[0055] 該實施例制備所得復(fù)囊壁微膠囊呈規(guī)則球形，中屯、為囊忍，周圍明顯包裹著厚壁， 其為雙層結(jié)構(gòu)，微膠囊的密閉性良好。微膠囊球徑分布在幾十個微米到200微米之間。通過 光學(xué)顯微鏡的觀察結(jié)果如圖1所示，可W看出，其粒徑分布較為均勻。
[0056] 該實施例所用苯乙締-馬來酸酢分子結(jié)構(gòu)如圖2所示。
[0化7]實施例2:
[005引實施例2提供了忍壁比為3的微膠囊的原材料配比，原材料配比表2所示，其制備過 程與實施例1相同。
[0059] 表2實施例2原材料配比
[0060]

[0061] 該實施例制備所得復(fù)囊壁微膠囊通過光學(xué)顯微鏡的觀察結(jié)果，可W看出，其分散 性較好。當(dāng)微膠囊的忍壁比較小時，其分布密度下降，同時粒徑分布不均勻。
[0062] 實施例3:
[0063] -種自修復(fù)微膠囊，該膠囊包括囊忍W及包覆在囊忍外表面上的復(fù)囊壁，所述的 囊忍為修復(fù)劑，所述的復(fù)囊壁由苯乙締-馬來酸酢及明膠組合而成，其中，修復(fù)劑與苯乙締- 馬來酸酢、明膠的質(zhì)量比為5:2:1。
[0064] 本實施例中，修復(fù)劑為甲基丙締酸甲醋，具體制備方法包括W下步驟：
[0065] (1)采用稀釋劑將修復(fù)劑稀釋，配制成修復(fù)劑稀釋溶液；
[0066] (2)將苯乙締-馬來酸酢中加入到堿溶液中，加熱，攬拌使其水解，調(diào)節(jié)pH值為5,制 得淡黃色透明溶液；
[0067] (3)將步驟(2)制得的淡黃色透明溶液升溫至6(TC，攬拌分散10分鐘，再加入步驟 (1)制得的修復(fù)劑稀釋溶液，繼續(xù)攬拌反應(yīng)20分鐘；
[0068] (4)再加入明膠溶液，溫度控制為80°C，繼續(xù)攬拌，調(diào)節(jié)pH值為6，繼續(xù)反應(yīng)5小時；
[0069] (5)待步驟(4)反應(yīng)結(jié)束后，轉(zhuǎn)移至冰水浴，再加入戊二醒水溶液，繼續(xù)反應(yīng)4h，即 制得所述的自修復(fù)微膠囊。
[0070] 其中，步驟（1)所述的修復(fù)劑與稀釋劑的質(zhì)量比為6:1，稀釋劑為苯甲醇；步驟(2) 所述的堿溶液為化0田容液，該NaOH溶液與苯乙締-馬來酸酢的質(zhì)量比為2:1;步驟(3)所述的 修復(fù)劑稀釋溶液加入量為步驟(2)中苯乙締-馬來酸酢質(zhì)量的1.5倍;步驟(4)所述的明膠溶 液與步驟(3)中修復(fù)劑稀釋溶液的質(zhì)量比為1:1;步驟(5)所述的戊二醒水溶液的質(zhì)量濃度 為 12%。
[0071 ]本實施自修復(fù)微膠囊加入到水泥基材料中進(jìn)行自修復(fù)時，還需加入固化劑，其中， 固化劑為直鏈脂肪族多胺。
[0072] 實施例4:
[0073] -種自修復(fù)微膠囊，該膠囊包括囊忍W及包覆在囊忍外表面上的復(fù)囊壁，所述的 囊忍為修復(fù)劑，所述的復(fù)囊壁由苯乙締-馬來酸酢及明膠組合而成，其中，修復(fù)劑與苯乙締- 馬來酸酢、明膠的質(zhì)量比為15:1:5。
[0074] 本實施例中，修復(fù)劑為乙締醋酸乙締醋，具體制備方法包括W下步驟：
[0075] (1)采用稀釋劑將修復(fù)劑稀釋，配制成修復(fù)劑稀釋溶液；
[0076] (2)將苯乙締-馬來酸酢中加入到堿溶液中，加熱，攬拌使其水解，調(diào)節(jié)pH值為7,制 得淡黃色透明溶液；
[0077] (3)將步驟（2)制得的淡黃色透明溶液升溫至80°C，攬拌分散5分鐘，再加入步驟 (1)制得的修復(fù)劑稀釋溶液，繼續(xù)攬拌反應(yīng)15分鐘；
[0078] (4)再加入明膠溶液，溫度控制為60°C，繼續(xù)攬拌，調(diào)節(jié)pH值為4，繼續(xù)反應(yīng)3小時；
[0079] (5)待步驟(4)反應(yīng)結(jié)束后，轉(zhuǎn)移至冰水浴，再加入2ml戊二醒水溶液，繼續(xù)反應(yīng)化， 即制得所述的自修復(fù)微膠囊。
[0080]其中，步驟（1)所述的修復(fù)劑與稀釋劑的質(zhì)量比為5:1，稀釋劑為苯甲醇；步驟(2) 所述的堿溶液為化0田容液，該NaOH溶液與苯乙締-馬來酸酢的質(zhì)量比為3:1;步驟(3)所述的 修復(fù)劑稀釋溶液加入量為步驟(2)中苯乙締-馬來酸酢質(zhì)量的3倍;步驟(4)所述的明膠溶 液與步驟(3)中修復(fù)劑稀釋溶液的質(zhì)量比為1:3;步驟(5)所述的戊二醒水溶液的質(zhì)量濃度 為5%。
[0081 ]本實施自修復(fù)微膠囊加入到水泥基材料中進(jìn)行自修復(fù)時，還需加入固化劑，其中， 固化劑為聚酷胺。
[0082] 實施例5:
[0083] -種自修復(fù)微膠囊，該膠囊包括囊忍W及包覆在囊忍外表面上的復(fù)囊壁，所述的 囊忍為修復(fù)劑，所述的復(fù)囊壁由苯乙締-馬來酸酢及明膠組合而成，其中，修復(fù)劑與苯乙締- 馬來酸酢、明膠的質(zhì)量比為8:1.5:3。
[0084] 本實施例中，修復(fù)劑為氯基丙締酸醋，具體制備方法包括W下步驟：
[0085] (1)采用稀釋劑將修復(fù)劑稀釋，配制成修復(fù)劑稀釋溶液；
[0086] (2)將苯乙締-馬來酸酢中加入到堿溶液中，加熱，攬拌使其水解，調(diào)節(jié)pH值為6,制 得淡黃色透明溶液；
[0087] (3)將步驟（2)制得的淡黃色透明溶液升溫至75°C，攬拌分散8分鐘，再加入步驟 (1)制得的修復(fù)劑稀釋溶液，繼續(xù)攬拌反應(yīng)18分鐘；
[0088] (4)再加入明膠溶液，溫度控制為75°C，繼續(xù)攬拌，調(diào)節(jié)pH值為5，繼續(xù)反應(yīng)4小時；
[0089] (5)待步驟(4)反應(yīng)結(jié)束后，轉(zhuǎn)移至冰水浴，再加入1.2ml戊二醒水溶液，繼續(xù)反應(yīng) 3h，即制得所述的自修復(fù)微膠囊。
[0090] 其中，步驟（1)所述的修復(fù)劑與稀釋劑的質(zhì)量比為7:1，稀釋劑為甲乙酬;步驟(2) 所述的堿溶液為化0田容液，該NaOH溶液與苯乙締-馬來酸酢的質(zhì)量比為4:1;步驟(3)所述的 修復(fù)劑稀釋溶液加入量為步驟(2)中苯乙締-馬來酸酢質(zhì)量的2倍;步驟(4)所述的明膠溶液 與步驟(3)中修復(fù)劑稀釋溶液的質(zhì)量比為1:2.5;步驟(5)所述的戊二醒水溶液的質(zhì)量濃度 為 15%。
[0091 ]本實施自修復(fù)微膠囊加入到水泥基材料中進(jìn)行自修復(fù)時，還需加入固化劑，其中， 固化劑為脂肪族多胺。
[0092] 實施例6:
[0093] -種自修復(fù)微膠囊，該膠囊包括囊忍W及包覆在囊忍外表面上的復(fù)囊壁，所述的 囊忍為修復(fù)劑，所述的復(fù)囊壁由苯乙締-馬來酸酢及明膠組合而成，其中，修復(fù)劑與苯乙締- 馬來酸酢、明膠的質(zhì)量比為10:1.2:3。
[0094] 本實施例中，修復(fù)劑為桐油，具體制備方法包括W下步驟：
[00%] (1)采用稀釋劑將修復(fù)劑稀釋，配制成修復(fù)劑稀釋溶液；
[0096] (2)將苯乙締-馬來酸酢中加入到堿溶液中，加熱，攬拌使其水解，調(diào)節(jié)pH值為6,制 得淡黃色透明溶液；
[0097] (3)將步驟（2)制得的淡黃色透明溶液升溫至68°C，攬拌分散8分鐘，再加入步驟 (1)制得的修復(fù)劑稀釋溶液，繼續(xù)攬拌反應(yīng)18分鐘；
[0098] (4)再加入明膠溶液，溫度控制為65°C，繼續(xù)攬拌，調(diào)節(jié)pH值為5，繼續(xù)反應(yīng)4小時；
[0099] (5)待步驟(4)反應(yīng)結(jié)束后，轉(zhuǎn)移至冰水浴，再加入1.5ml戊二醒水溶液，繼續(xù)反應(yīng) 3h，即制得所述的自修復(fù)微膠囊。
[0100] 其中，步驟（1)所述的修復(fù)劑與稀釋劑的質(zhì)量比為4:1，稀釋劑為環(huán)己酬;步驟(2) 所述的堿溶液為化0田容液，該NaOH溶液與苯乙締-馬來酸酢的質(zhì)量比為3:1;步驟(3)所述的 修復(fù)劑稀釋溶液加入量為步驟(2)中苯乙締-馬來酸酢質(zhì)量的2.2倍;步驟(4)所述的明膠溶 液與步驟(3)中修復(fù)劑稀釋溶液的質(zhì)量比為1:2;步驟(5)所述的戊二醒水溶液的質(zhì)量濃度 為 10%。
[0101] 本實施自修復(fù)微膠囊加入到水泥基材料中進(jìn)行自修復(fù)時，還需加入固化劑，其中， 固化劑為芳香胺。
[0102] 實施例7:
[0103] 本實施例所選的修復(fù)劑為MMA油脂，稀釋劑為苯，固化劑為改性多胺。
[0104] 其余同實施例6。
[0105] 實施例8:
[0106] 本實施例所選的修復(fù)劑為水玻璃，稀釋劑為甲苯，固化劑為聚硫醇。
[0107] 其余同實施例6。
[010引實施例9:
[0109] 本實施例所選的修復(fù)劑為納米級硅膠，稀釋劑為二甲苯，固化劑為脈類衍生物。
[0110] 其余同實施例6。
[01川實施例10:
[0112] 本實施例所選的修復(fù)劑為桐油、水玻璃及甲基丙締酸甲醋按質(zhì)量比為1:1:2的混 合修復(fù)劑，稀釋劑為正下基縮水甘油酸，固化劑為有機(jī)脈類衍生物。
[0113] 其余同實施例6。
[0114] 實施例11:
[0115] 本實施例所選的修復(fù)劑為E-55、E-42按質(zhì)量比為1:1的混合修復(fù)劑，稀釋劑為正下 醇，固化劑為直鏈脂肪族多胺和聚酷胺。
[0116] 其余同實施例6。
[0117] 實施例12:
[0118] 本實施例所選的修復(fù)劑為雙酪F型環(huán)氧樹脂。
[0119] 其余同實施例6。
[0120] 實施例13:
[0121] 本實施例所選的修復(fù)劑為雙酪S型環(huán)氧樹脂。
[0122] 其余同實施例6。
[0123] 實施例14:
[0124] 本實施例所選的修復(fù)劑為氨化雙酪A型環(huán)氧樹脂。
[0125] 其余同實施例6。
[0126] 實施例15:
[0127] 本實施例所選的修復(fù)劑為Epiclon N-740、F-46、DEN-431及EPN-1139按質(zhì)量比為 1:1:2:2的混合修復(fù)劑。
[012引其余同實施例6。
[0129] 實施例16:
[0130] 本實施例所選的修復(fù)劑為多官能基縮水甘油酸樹脂。
[0131] 其余同實施例6。
[0132] 實施例17:
[0133] 本實施例所選的修復(fù)劑為多官能基縮水甘油胺樹脂。
[0134] 其余同實施例6。
[0135] 實施例18:
[0136] 本實施例所選的修復(fù)劑為面化環(huán)氧樹脂。
[0137] 其余同實施例6。
[013引實施例19:
[0139] 本實施例所選的修復(fù)劑為雙酪A型環(huán)氧樹脂與雙酪F型環(huán)氧樹脂按質(zhì)量比為1:1的 混合修復(fù)劑。
[0140] 其余同實施例6。
[0141] 實施例20:
[0142] 本實施例所選的修復(fù)劑為E-51、E-33及E-20按質(zhì)量比為1:3:2的混合修復(fù)劑。
[0143] 其余同實施例6。
[0144] 實施例21:
[0145] 本實施例所選的修復(fù)劑為F-48與甲基丙締酸甲醋、乙締醋酸乙締醋按質(zhì)量比為1: 1:3的混合修復(fù)劑。
[0146] 其余同實施例6。
[0147] 實施例22:
[0148] 本實施例所選的修復(fù)劑為F-46、JF-45、氯基丙締酸醋及MMA油脂按質(zhì)量比為1:1: 3:3的混合修復(fù)劑。
[0149] 其余同實施例6。
【主權(quán)項】
1. 一種自修復(fù)微膠囊，其特征在于，該膠囊包括囊芯以及包覆在囊芯外表面上的復(fù)囊 壁，所述的囊芯為修復(fù)劑，所述的復(fù)囊壁由苯乙烯-馬來酸酐及明膠組合而成。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自修復(fù)微膠囊，其特征在于，所述的修復(fù)劑與苯乙烯-馬 來酸酐、明膠的質(zhì)量比為5-15:1 -2:1 -5。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自修復(fù)微膠囊，其特征在于，所述的修復(fù)劑包括環(huán)氧樹 月旨、甲基丙烯酸甲酯、乙烯醋酸乙烯酯、氰基丙烯酸酯、桐油、MMA油脂、水玻璃或納米級硅膠 中的一種或多種。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種自修復(fù)微膠囊，其特征在于，所述的環(huán)氧樹脂包括雙酚A 型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂、雙酚S型環(huán)氧樹脂、氫化雙酸A型環(huán)氧樹脂、線性酚醛環(huán)氧樹 月旨、多官能基縮水甘油醚樹脂、多官能基縮水甘油胺樹脂或鹵化環(huán)氧樹脂中的一種或多種。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種自修復(fù)微膠囊，其特征在于，所述的雙酚A型環(huán)氧樹脂包 括E-55、E-51、E-44、E-42、E-33或E-20中的一種或多種 ；所述的線性酚醛環(huán)氧樹脂包括F-44、F-51、F-48、F-46、JF-45、JF-43、Ep i c 1 on N-740、EPN-1139、DEN-431 或Ep ikote-154 中的 一種或多種;所述的鹵化環(huán)氧樹脂包括四溴化雙酚A環(huán)氧樹脂或四氯化雙酸A環(huán)氧樹脂中的 一種或兩種。6. -種如權(quán)利要求1至5任一項所述的自修復(fù)微膠囊的制備方法，其特征在于，該方法 具體包括以下步驟： (1) 采用稀釋劑將修復(fù)劑稀釋，配制成修復(fù)劑稀釋溶液； (2) 將苯乙烯-馬來酸酐中加入到堿溶液中，加熱，攪拌使其水解，調(diào)節(jié)pH值為5-7，制得 淡黃色透明溶液； (3) 將步驟(2)制得的淡黃色透明溶液升溫至60-80°C，攪拌分散5-10分鐘，再加入步驟 (1)制得的修復(fù)劑稀釋溶液，繼續(xù)攪拌反應(yīng)15-20分鐘； (4) 再加入明膠溶液，溫度控制為60-80°C，繼續(xù)攪拌，調(diào)節(jié)pH值為4-6,繼續(xù)反應(yīng)3-5小 時； (5) 待步驟(4)反應(yīng)結(jié)束后，轉(zhuǎn)移至冰水浴，再加入戊二醛水溶液，繼續(xù)反應(yīng)2-4h，即制 得所述的自修復(fù)微膠囊。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種自修復(fù)微膠囊的制備方法，其特征在于， 步驟(1)所述的修復(fù)劑與稀釋劑的質(zhì)量比為4-7:1; 步驟(2)所述的堿溶液為NaOH溶液，該NaOH溶液與苯乙烯-馬來酸酐的質(zhì)量比為2-4:1; 步驟(3)所述的修復(fù)劑稀釋溶液加入量為步驟(2)中苯乙烯-馬來酸酐質(zhì)量的1.5-3倍； 步驟(4)所述的明膠溶液與步驟(3)中修復(fù)劑稀釋溶液的質(zhì)量比為1:1-3; 步驟(5)所述的戊二醛水溶液的質(zhì)量濃度為5-15 %。8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種自修復(fù)微膠囊的制備方法，其特征在于，步驟（1)所述的 稀釋劑為苯甲醇、丙酮、甲乙酮、環(huán)己酮、苯、甲苯、二甲苯、正丁基縮水甘油醚或正丁醇中的 一種。9. 一種如權(quán)利要求1至5任一項所述的自修復(fù)微膠囊的應(yīng)用，其特征在于，所述的自修 復(fù)微膠囊用于修復(fù)水泥基材料的裂縫。
【文檔編號】C04B20/10GK105964194SQ201610004386
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年1月5日
【發(fā)明人】李文婷, 朱旭晶, 蔣正武, 楊正龍, 趙宇馨, 趙楠
【申請人】同濟(jì)大學(xué)