热膨胀微胶囊的表面功能化及印刷应用

发布时间：2024-04-21 16:26

　　热膨胀微胶囊(Thermally expandable microcapsules, TEMs)具有受热体积增大的特点,由于其壁材表面通常为绝缘性的热塑性树脂,难以满足导电、导热、磁性、阻燃等多功能化的需求。因此,通过对微胶囊的表面进行结构改性以满足不同领域的应用具有非常重要的意义。本研究采用聚苯胺(PANI)和离子液体-氧化石墨烯(ILs-GO)杂化复合材料对TEMs的表面进行结构修饰,在微胶囊的壁材表面附着多层改性功能层,并将其应用于发泡油墨和印刷产品。重点研究了苯胺单体与ILs-GO在微胶囊表面的聚合机制,证实离子液体可成功负载到氧化石墨烯体系,分析了复合功能层在微胶囊表面的包覆过程。最后,将功能化的微胶囊进行配方设计得到发泡油墨,利用丝网印刷工艺将油墨转移至不同的柔性基材上得到兼具三维效果和多功能特性的印刷产品。

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【部分图文】：

图1微胶囊发泡过程

微胶囊和微胶囊化技术本身具备一种保护内部物质或改变物质形态和性质的特殊功能。热膨胀微胶囊（TEMs)[1-3]是指由热塑性聚合物壳包覆低沸点的烷烃形成具有核-壳结构的微米级粒子，其膨胀过程不同于传统的化学发泡剂，属于物理性的变化。物理膨胀微胶囊的发泡原理为加热温度达到聚合物（壁材....

图2PANI/ILs-GO改性TEMs过程

微胶囊表面采用导电高分子[15-16]改性后，尽管增加了其抗静电能力，但其热量传递和微球膨胀性能受到影响。鉴于氧化石墨烯具有良好的导热和热电性能，本研究主要利用离子液体修饰氧化石墨烯形成共价键合化合物，在乳化体系中采用氧化聚合的方法将苯胺与离子液体-氧化石墨烯杂化材料进行复合....

图3TEMs的扫描电镜形貌

由图4可知，未改性的TEMs为白色，而由PANI/ILs-GO改性后的TEMs呈深绿色。结合图2b结果，当微胶囊表面附着不同含量的PANI/ILs-GO时，TEMs的颜色从深绿色逐渐变为灰绿色。未改性的微胶囊进行加热处理时，粒径膨胀倍率约为6倍，可用于高发泡....

图4不同改性TEMs的膨胀倍率

图3TEMs的扫描电镜形貌2.2TEMs的粒径分布

本文编号：3961143