專利名稱：一種包埋有胺類活性物質微膠囊的制備方法及應用的制作方法
一種包埋有胺類活性物質微膠囊的制備方法及應用技術領域一種包埋有胺類活性物質微膠囊的制備方法及其在電子器件封裝材料中的應 用，屬于化學復合材料制備和電子器件封裝材料領域。
技術背景微膠囊技術可廣泛應用于食品、活性物質的保護，在藥物包埋、農藥制劑、可 逆熱變色染料等領域已得到廣泛應用。電子器件封裝材料如環氧樹脂體系，國內外目前一般采用雙組分，主體部分為具有一定分子量的環氧樹脂等，另一部分為固化 劑，使用前需將兩部分充分混合，然后在一定溫度下進行固化。用于電子器件的封 裝時，由于在各器件上用量小，很難將兩部分有效混合，同時封裝時間長，可能有 部分己發生反應，因而整體的質量很難控制。微膠囊技術的優勢在于形成微膠囊時，目的物如固化劑、固化促進劑原有的化學性質絲毫無損，而依靠囊壁的屏蔽作用可起到被保護的效果；在適當的條件下又可逐漸地通過某些外部刺激如溫度、壓力使 目的物的功能再次顯示出來；目的物微膠囊化后，目的物的許多應用性質也會得到 改善；電子器件封裝用環氧樹脂的雙組分體系可以簡化為單一組分，對提高產品的 穩定性起到可靠的保證作用。脲醛或酚醛的原位聚合具有原料成本低、反應迅速、 包封效果好、熱穩定等優點。因此，本發明采用脲醛樹脂或酚醛樹脂作為壁材，通 過原位聚合法成功地制得強度合適、在較高溫度和一定壓力下可滲透的微膠囊。 發明內容本發明的目的是提供一種包埋有胺類活性物質微膠囊的制備方法及其在電子 器件封裝材料中的應用。以尿素和甲醛或苯酚和甲醛為反應單體，通過加成縮合反 應，分別得到脲醛或酚醛預聚產物；在酸性條件或較高溫度下，預聚產物進一步發 生縮聚反應，從而在胺類活性物質微液滴表面直接原位聚合，進一步發生縮聚反應 而交聯固化，制備得到有一定柔韌性、抗滲透及密封性良好的微膠囊。本發明的技術方案 一種包埋有胺類活性物質微膠囊的制備方法，以尿素和甲 醛、或苯酚和甲醛為縮聚反應單體的聚合物為微膠囊壁材，胺類活性物質為芯材； 微膠囊的壁材、芯材體積比為IO : 3 10 : 8;首先采用加成縮合反應合成水溶性的 脲醛或酚醛預聚體，再經直接原位聚合法制備成包埋有胺類活性物質的微膠囊，步 驟為(1) 、水溶性脲醛或酚醛預聚體的制備以尿素和甲醛、或苯酚和甲醛為縮聚反應單體，尿素和甲醛、或苯酚和甲醛以 等摩爾配比反應，以二乙醇胺為pH值調節劑，在聚合反應器內按配比加入反應單 體，快速攪拌下加熱至4(TC，滴入二乙醇胺調節p1^7 8，繼續加熱至75。C，反 應1-3小時，得到水溶性脲醛或酚醛預聚體樹脂溶液；(2) 、包埋有胺類活性物質微膠囊的制備將胺類活性物質放入質量濃度為10%-30%的氯化鈉水溶液介質中，以壬基酚 聚氧乙烯醚OP-10為乳化劑進行預乳化，胺類活性物質:10%-30%氯化鈉水溶 液:OP-10質量配比為1:1.5-2:0.03-0.04，充分攪拌乳化，制得胺類活性物質乳化液；再將脲醛或酚酸預聚體樹脂溶液，與胺類活性物質乳化液混合，保持皮芯體積 比為IO : 3 10 : 8，強力攪拌15分鐘后滴加催化劑，催化劑為體積比l : 9的鹽酸和 飽和氯化銨溶液，使預聚體進一步進行縮聚反應，體系的pH為2-5，控制縮聚反應 溫度為30-50'C，縮聚反應時間為3 5小時，自然冷卻，取出產物后抽濾，用去離 子水洗至中性后自然干燥，得到球型的脲醛或酚醛包埋有胺類活性物質的微膠囊。所制備的包埋有胺類活性物質的微膠囊形態規整、膠囊大小在數百納米到數微 米，通過改變縮聚反應催化劑鹽酸和氯化銨用量、縮聚反應體系pH值、體系中乳 化劑OP-10用量、縮聚反應時間、反應溫度及攪拌速度來控制膠囊大小。所述的胺類活性物質結構為Ri ， R2=CnH2n+i ， n《3 。所述方法制備的包埋有胺類活性物質微膠囊的應用，是在電子器件封裝材料中的應用，胺類活性物質微膠囊的用量為環氧樹脂質量的1%-3%。本發明的有益效果本發明采用脲醛樹脂或酚醛樹脂作為包裹胺類活性物質的 壁材，原位聚合法制備微膠囊是通過兩步法完成的；與傳統的界面聚合法制備微膠 囊相比，尿素/甲醛預聚體或苯酚/甲醛預聚體進行原位聚合形成的微膠囊具有良好 的韌性和抗滲透性，且沒有界面聚合法制備微膠囊時因囊壁較薄而容易出現團聚的 缺點，所得的微膠囊可保持胺類活性物質的穩定性和持效性。本發明制備方法簡單易行，反應時間短，包覆后的活性物質在一定的條件下(較 高溫度和一定壓力)就能破開膠囊而緩慢釋放。通過調節體系pH值和乳化劑用量、 改變催化劑及反應時間可對微膠囊化過程、微膠囊大小和微膠囊形貌進行控制。本發明制備出的微膠囊在pH值為3.5的條件下，具有良好的強度，在常溫下具有抗滲透性及密封性，可直接與環氧樹脂復配，應用于電子器件封裝材料中。本發明提供了一種新型的胺類活性物質微膠囊的制備方法及其在電子器件封 裝材料中的應用，該技術工藝簡單，制備時間短，將電子器件封裝材料由雙組分體 系簡化為單一組分體系。合成的微膠囊壁結構緊密，不粘結，形態為球體，粒徑分 布均勻，胺類活性物質在常溫下不釋放。
具體實施方式
實施例l第一步室溫下在三頸瓶中依次加入尿素160g， 37。/。的甲醛200mL,混合均勻 后加熱至40'C，加入二乙醇胺調節 11=7，將三頸瓶放在75'C油浴中，反應至預定 時間(l小時)。取出三頸瓶，即得到粘稠透明的脲醛預聚物。第二步稱取胺類活性物質80g，水120g，氯化鈉30g， OP-10乳化劑3g，依次 加入到三頸燒瓶中，充分攪拌乳化，量取適量的第一步中所得脲醛預聚物溶液，保 持皮芯比(體積比)為10 : 5,強力攪拌15分鐘后以一定的速度滴加催化劑(催化 劑為體積比l : 9的鹽酸和飽和氯化銨溶液)，使體系的pH逐漸下降，控制溫度為 30°C，當下降至lJpH值為2后，繼續反應一定時間停止，取出三頸燒瓶，自然冷卻， 取出產物后抽濾，用去離子水洗至中性后自然干燥，得到球型的脲醛微膠囊。實施例2第一步室溫下在三頸瓶中依次加入苯酚200g， 37。/。的甲醛200mL,混合均勻 后加熱至40。C，加入二乙醇胺調節pH-8，將三頸瓶放在75。C油浴中，反應至預定 時間(l小時)。取出三頸瓶，即得到粘稠透明的酚醛預聚物。第二步稱取胺類活性物質80g，水120g，氯化鈉30g， OP-10乳化劑3g，依次 加入到三頸燒瓶中，充分攪拌乳化，量取適量的第一步中所得酚醛預聚物溶液，保 持皮芯比(體積比)為10 : 5,強力攪拌15分鐘后以一定的速度滴加催化劑(體積 比l : 9的鹽酸和飽和氯化銨溶液)，使體系的pH逐漸下降，控制溫度為3(TC，當下 降到pH值為2后，繼續反應一定時間停止，取出三頸燒瓶，自然冷卻，取出產物后 抽濾,用去離子水洗至中性后自然干燥，得到球型的酚醛微膠囊。實施例3稱取環氧樹脂水100g，脲醛微膠囊2g，充分攪拌，在4(TC下放置30天，測定黏 度無變化。進而在120'C以上加熱4小時，環氧樹脂水已完全固化。 實施例4稱取環氧樹脂水100g，酚醛微膠囊2g，充分攪拌，在4(TC下放置30天，測定黏 度無變化。進而在12(TC以上加熱4小時，環氧樹脂水已完全固化。
權利要求
1、一種包埋有胺類活性物質微膠囊的制備方法，其特征是以尿素和甲醛、或苯酚和甲醛為縮聚反應單體的聚合物為微膠囊壁材，胺類活性物質為芯材；微膠囊的壁材、芯材體積比為10∶3～10∶8；首先采用加成縮合反應合成水溶性的脲醛或酚醛預聚體，再經直接原位聚合法制備成包埋有胺類活性物質的微膠囊，步驟為(1)、水溶性脲醛或酚醛預聚體的制備以尿素和甲醛、或苯酚和甲醛為縮聚反應單體，尿素和甲醛、或苯酚和甲醛以等摩爾配比反應，以二乙醇胺為pH值調節劑，在聚合反應器內按配比加入反應單體，快速攪拌下加熱至40℃，滴入二乙醇胺調節pH＝7～8，繼續加熱至75℃，反應1-3小時，得到水溶性脲醛或酚醛預聚體樹脂溶液；(2)、包埋有胺類活性物質微膠囊的制備將胺類活性物質放入質量濃度為10％-30％的氯化鈉水溶液介質中，以OP-10為乳化劑進行預乳化，胺類活性物質∶10％-30％的氯化鈉水溶液∶OP-10的質量配比為1∶1.5-2∶0.03-0.04，充分攪拌乳化，制得胺類活性物質乳化液；再將脲醛或酚醛預聚體樹脂溶液，與胺類活性物質乳化液混合，保持皮芯體積比為10∶3～10∶8，強力攪拌15分鐘后滴加催化劑，催化劑為體積比1∶9的鹽酸和飽和氯化銨溶液，使預聚體進一步進行縮聚反應，體系的pH為2-5，控制縮聚反應溫度為30-50℃，縮聚反應時間為3～5小時，自然冷卻，取出產物后抽濾，用去離子水洗至中性后自然干燥，得到球型的脲醛或酚醛包埋有胺類活性物質的微膠囊。
2、 根據權利要求l所述的制備方法，其特征是所制備的包埋有胺類活性物質的 微膠囊形態規整、膠囊大小在數百納米到數微米，通過改變縮聚反應催化劑鹽酸和 氯化銨用量、縮聚反應體系pH值、體系中乳化劑OP-10用量、縮聚反應時間、反應 溫度及攪拌速度來控制膠囊大小。
3、 根據權利要求l所述的制備方法，其特征是胺類活性物質結構為Ri ， R2=CnH2n+1 ， n《3 。
4、用權利要求l所述方法制備的包埋有胺類活性物質微膠囊的應用，其特征 是在電子器件封裝材料中的應用，胺類活性物質微膠囊的用量為環氧樹脂質量的1%-3%。
全文摘要
一種包埋有胺類活性物質微膠囊的制備方法及應用，屬于化學復合材料制備和電子器件封裝材料領域。本發明以尿素和甲醛、或苯酚和甲醛為縮聚反應單體的聚合物為微膠囊壁材，胺類活性物質為芯材；微膠囊的壁材、芯材體積比為10∶3～10∶8；首先采用加成縮合反應合成水溶性的脲醛或酚醛預聚體，再經直接原位聚合法制備成包埋有胺類活性物質的微膠囊。通過調節體系pH值和乳化劑用量、改變催化劑及反應時間可對微膠囊化過程、微膠囊大小和微膠囊形貌進行控制。本發明制備出的微膠囊在pH值為3.5的條件下，具有良好的強度，在常溫下具有抗滲透性及密封性，可直接與環氧樹脂復配，應用于電子器件封裝材料中。
文檔編號C08L61/24GK101249409SQ20081002004
公開日2008年8月27日 申請日期2008年3月20日 優先權日2008年3月20日
發明者倪忠斌, 明 張, 水谷繼南, 福田治義, 穎 胡, 陳明清 申請人:江南大學;長瀨精細化工(無錫)有限公司