一种双壳层微胶囊及其制备方法和应用与流程

本发明属于化工材料制备，具体涉及一种双壳层微胶囊及其制备方法和应用。背景技术：1、香精、精油作为一类特殊的活性物质，在日常生活中得到广泛应用，可带来愉悦的嗅觉、功能保健效果。然而，由于精油缺乏热稳定性，长期暴露在环境中容易挥发和氧化。因此，人们迫切希望找到一种能够较长时间保护香精、提高其稳定性的方法。微胶囊技术是一种采用天然或合成物质包裹固体、液体或气体的技术。将香精用无毒、生物相容性好的壁材包覆，不仅能降低外界环境的干扰，同时将具有刺激性响应单体和防紫外功能的木质素引入壳材中，利用微胶囊的双壳层结构，不仅可以控制香精的释放，极大地提高了香精的留香时间、稳定性，而且还能阻挡紫外线影响。2、现有技术中，微胶囊的制备已有很多方法，其中包括以原位聚合、悬浮聚合、自由基聚合、界面聚合等聚合方法为主的化学方法和喷雾干燥法、溶剂蒸发法等物理方法。中国发明专利(申请号：cn102827586a)提供了一种双层芳香有机相变材料微胶囊的制备方法，以脲醛树脂为壳材的有机相变微胶囊，然后吸附香精于微胶囊表面，最后以β-环糊精作为外层壁材包覆吸附了香精的脲醛树脂有机相变材料微胶囊。该制备方法较为复杂，而且香精包覆在外层，反复使用过程中无法保障芯材的损耗。中国发明专利(申请号：cn202010557247.9)提供了一种多功能双层壳体微胶囊的制备方法，采用界面聚合的方法用聚脲树脂将有机相变材料和香精包覆。然后通过原位聚合制备具有芳香整理、蓄热调温复合功能的双层壳体微胶囊。该方法制备的双壳层微胶囊密封性好，芯材不易泄露，但芯材的释放难以控制，且会受到紫外线的影响。技术实现思路1、为了实现上述目的，本发明提供一种双壳层微胶囊，并进一步提供其制备方法和应用，通过一步法合成了双壳层结构的木质素微胶囊，该微胶囊内壳层接枝温度响应单体，外壳层接枝木质素，赋予微胶囊在温度响应下可缓慢释放内部精油的性能，使得纺织品具有香味长效性，同时采用的材料具有防紫外、低毒性、抑菌等多种功能以及较好的机械强度与韧性，用此木质素双壳微胶囊制备的纺织品不仅具有香味缓释性还具有优异的防紫外、抗菌等性能。2、为解决现有技术问题，本发明采取的技术方案为：3、一种双壳层微胶囊，由内至外依次包括芯材、内层壁材和外层壁材，所述内层壁材为温度响应型聚丙烯酸酯，外层壁材为改性剂改性聚氨酯，所述改性剂为木质素。4、所述芯材可为植物精油或香精，所述植物精油可选香芹酚、百里香酚、月桂叶油、柠檬油、香叶(天竺葵)油、亚洲薄荷素油、广藿香油、紫苏叶油中的一种或几种，所述香精可选薰衣草香精、奶油香草香精、人参香精、茉莉香精的一种或几种。5、优选地，所述植物精油选自柠檬复合精油、薄荷复合精油、或柠檬薄荷复合精油中的一种或几种，所述各复合精油的质量组成为：6、柠檬复合精油：亚洲薄荷素油0.25％、广藿香油0.18％、柠檬油99.5％、紫苏油0.05％、月桂叶油0.005％、香叶油0.005％、香芹酚0.005％、百里香酚0.005％；7、薄荷复合精油：亚洲薄荷素油99.58％、广藿香油0.25％、柠檬油0.1％、紫苏油0.05％、月桂叶油0.005％、香叶油0.005％、香芹酚0.005％、百里香酚0.005％；8、柠檬薄荷复合精油：亚洲薄荷素油30％、广藿香油0.5％、柠檬油35％、紫苏油9.5％、月桂叶油10％、香叶油5％、香芹酚5％、百里香酚5％；9、所述温度响应型聚丙烯酸酯由自由基聚合单体和温度响应单体聚合得到。10、作为本发明的进一步改进，所述改性剂还包括三嗪类或嘧啶类化合物，所述三嗪类化合物为2-氯-4,6-二氨-1,3,5-三嗪、2,4-二氯-6-羟基-1,3,5-三嗪钠盐或4，6-三氨-1，3，5-三嗪，所述嘧啶类化合物为2,4-二氨基-6-氯嘧啶或2,6-二氨基-4-氯嘧啶-1-氧化物。11、本发明所述双壳层微胶囊的制备方法，包括如下步骤：12、(1)将芯材、油溶性缩聚预聚体、自由基聚合单体、温度响应单体、引发剂和交联剂混合均匀作为分散相备用；13、(2)将乳化剂加入去离子水中得到连续相，在机械剪切力作用下将步骤(1)中所得分散相加入连续相中，分散得到乳液；14、(3)将步骤(2)中乳液升温至40-50℃，加入改性剂和催化剂，反应形成外壳层；15、(4)待步骤(3)中反应结束后，将体系温度升高至7570-80℃，自由基聚合单体在微球内发生聚合，形成内壳层。16、所述油溶性缩聚预聚体制备方法为：按－nco－:－oh－物质的量之比为1-3:1称取适量异氰酸和多元醇，分别加入溶剂溶解，将多元醇溶液滴加到异氰酸溶液中，然后7060-80℃反应2.51-5h，将所得产物蒸除溶剂，得到所述油溶性缩聚预聚体。其中溶剂可为丙酮。17、所述自由基聚合单体为自由基聚合单体为苯乙烯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸二乙氨基乙酯和丙烯酸异辛酯的一种或几种。18、所述温度响应单体为n-异丙基丙烯酰胺。19、所述引发剂为过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈和过氧化二碳酸二异丙酯中的一种或几种。20、所述交联剂可选二乙烯苯。21、所述乳化剂为聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯、聚氧乙烯-8-辛基苯基醚、聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯、十二烷基苯磺酸钠、失水山梨醇脂肪酸酯、聚乙烯醇和十二烷基硫酸钠的一种或几种。22、所述催化剂可选有机锡类催化剂，如二月桂酸二丁基锡。23、步骤(1)中各原料的重量份数分别为：芯材1-10份，油溶性缩聚预聚体2-12份，自由基聚合单体1-10份，温度响应单体0.5-1份，引发剂0.01-0.7份。24、步骤(2)中乳化剂的用量为分散相质量的1-10％，去离子水的重量份数为100-500份，分散转速5000-20000rmp，分散时间10-20min。25、步骤(3)中改性剂的重量份数为1-10份，催化剂用量为常规催化剂量。26、所述双壳层微胶囊可应用在医用卫生或民用防护用品、家纺、服装或皮革制品等场合中。可采用涂覆法或浸渍法用所述双壳层微胶囊的分散液对基底进行处理，例如将所述双壳层微胶囊的分散液与水性有机硅树脂等粘合剂混合，涂覆在基材表面，或将基材浸渍在所述双壳层微胶囊的分散液中。27、与现有技术相比，本发明具有如下优点：28、(1)本发明的一种双壳层微胶囊，通过一步法制备，选用界面聚合制备外壳层，方法简单；29、(2)基于双壳层结构设计，本发明所制备的微胶囊不仅具有香味缓释功能，而且还具有防紫外和持续抑菌抗菌的性能；30、(3)基于双壳层结构设计，延长了微胶囊的使用寿命，增加了壳层的密闭性，使得芯材不易发生泄漏；31、(4)本发明基于双壳层结构，可以对壳材进行改性，将刺激性响应单体或其他功能材料引入壳材中，赋予微胶囊以多功能的特点；使得芯材的释放变得可控；32、(5)本发明的缓释微胶囊可用于医用卫生或民用防护用品、家纺、运动服装、皮革制品、纸张等应用领域。