微胶囊的功能及应用徐冬梅张可达王平朱秀林(苏州大学化学化工学院,苏州215006)摘要:介绍了微胶囊的多种功能、国内外近几年的应用研究进展,指出了纳米胶囊的特点,它已成为一项引人注目的高新技术。关键词:微胶囊功能应用微胶囊是由天然或合成高分子(壁材)制成的微型容器,它不仅能包封和保护囊内的液滴、微粒或气体(芯材),而且选择或制备合适的壁材还可以改善芯材的性能和作用发挥,故微胶囊化方法具有很大的适应性和高级功能。微胶囊自20世纪30年代问世以来,得到了深入研究和重大进展,现已被广泛应用于医药、食品、化妆品、农药和化肥、染料和颜料、涂料、粘合剂、纺织、油墨、添加剂等多个领域。以微胶囊功能为主线,综述了微胶囊技术在多个领域中的应用。1控制释放控制释放是微胶囊的重要功能之一。一般来说,微胶囊的体积小,比表面积大,有利于芯材释放。但有时又希望它缓慢释放,因此改变壁材时,有的就可以使囊芯物质在一定条件下即刻释放出来,有的就可以特定的速度在一段时间内逐渐释放出来,有的则随着条件的改变而吸收或释放某种物质,以达到调节的目的。利用这一功能可以产生以下三方面的作用。1.1隔离活性成分微胶囊化后囊壁可以将囊内外物质隔离,故能阻止活性物质之间发生化学反应。无碳复写纸是目前大量使用的清洁型办公记录材料,其关键部分就是压敏的隐色基微胶囊,即利用微胶囊将结合后会产生颜色的两种原料隔离在囊壁的两侧,一旦书写或打印加压后微胶囊即破裂而发生反应并显色。这就是最初的压敏型记录材料,同理也可以制成光敏或热敏型记录材料,只是将其关键部分改为隐色的光敏色素微胶囊或热敏色素微胶囊即可,在受光或受热时微胶囊即破裂而显色,在这方面有大量的日本专利[1～3]。该技术也可以用于彩色照相[4]或录像材料[5]中。在医药中,可将药物与其他敏感物质隔离,如红霉素遇酸易变质,微胶囊化后可在一定时间内避免与胃液接触,从而使其保持活性[6];将生物活性物质用可生物降解的聚合物微胶囊化后,可得到人造细胞[7、8],如将具有遗传因素的活性物质微胶囊化后,可与其他的遗传因素相隔离,且同样在体内产生核酸和蛋白质[9],可望为人类的优生优育作出贡献。在食品工业中,将具有活性的发酵剂用植物蜡或其他水溶性低熔点的天然化合物包囊,使囊壁破裂后,发酵剂即与被发酵物反应,从而达到理想的发酵效果[10],如微胶囊化的蛋白酶可使制出的蛋糕、奶酪膨胀均匀,松软[11]。将双组分环氧树脂粘合剂中的固化剂微胶囊化后,可保证在储存时与环氧树脂隔离,变成单一包装型粘合剂[6]。在厌氧粘合剂中,如将氰基丙烯酸、交联剂、过氧化物引发剂及引发促进剂各组分混合在一起,难以制得储存期长的粘合剂,而将其主要成分微胶囊化后,得到的粘合剂即使放置6个月也不发生固化,只有当使用时微胶囊被压破并与氧隔离后,才能进行交联固化,常用于封固螺栓[6]。在洗涤剂行业中,将碱性酶微胶囊化后,可保持酶的活性,使用时胶囊破裂,才释放出酶,分解有机污垢,从而提高洗涤效果。二氯异氰脲酸钾在水溶液中能缓慢地分解出次氯酸而又不损伤衣物,在现代合成洗涤剂配方中,常用它作漂白杀菌收稿日期:20030706;修改稿收到日期:20030902。作者简介:徐冬梅(1966),女,在读博士,主要从事应用化学及功能高分子方面的教学和科研工作,已发表论文30余篇。2003年11月精细石油化工SPECIALITYPETROCHEMICALS第6期剂,将其微胶囊化后,可提高储存期或防止遇水分解失效。这种微胶囊的壁材在50℃热水中才开始溶化,使洗涤、漂白、杀菌一次完成[6]。将带电荷的光电导物质制成微胶囊,当书写加压时,释放出的荷电物即与颜料作用,形成变色墨水[12]。在纺织业中,可以将多种含有不同染料的微胶囊混合后进行印染,得到精美的多彩图案[6]。涤纶或其他化纤与棉花的混纺材料,由于化纤与棉花的性质不同,需用不同的阻燃剂分别进行阻燃整理,将两种不相溶的阻燃剂分别进行微胶囊化,然后混合,只经一道工序就可完成不同纤维的阻燃整理[6]。此外,还可以利用光(热)敏色素的微胶囊制得光(热)致变色纤维[13]、皮革涂层[14],原理与光(热)敏记录材料相似。在化妆品中,可用微胶将某些禁忌配伍的组分隔离,放在同一产品中,如在配制染发剂时,将染料组分与氧化剂两者之...
