发明内容

本发明旨在提供一种能包裹高分子材料应用于干粉砂浆中，提高材料的抗压强度，用量也少的微胶囊及其制备方法。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种提高干粉砂浆粘接强度的微胶囊，所述微胶囊包括壁材和芯材，所述壁材包括氧化淀粉，所述芯材包括热塑性树脂和固化剂，所述壁材和芯材的重量比为1：1.6～2.6，所述芯材中热塑性树脂和固化剂的重量比为55～100：2.5～45。

通过采用上述技术方案，氧化淀粉制成的微胶囊的壁材包裹住热塑性树脂和固化剂组成的芯材。氧化淀粉一般用于食品及化妆品行业中，即使是用于水泥建材中也是用作提高胶粘性的物质，或者用作阻燃、防水等功能性物质，而热塑性树脂和固化剂的包裹多采用机械强度高、耐酸碱的壁材包裹。本发明中采用的氧化淀粉作为壁材，一方面，氧化淀粉在干粉砂浆生产过程中不会产生污染，另一方面，氧化淀粉制作而成的壁材在碱性的条件下会分解破裂，微胶囊中的芯材会释放而出，热塑性树脂与固化剂与干粉砂浆中的胶凝材料同步固化，最终形成高分子材料强化粘接性能的砂浆材料。

作为本发明的进一步设置，所述氧化淀粉由木薯氧化淀粉、玉米氧化淀粉、绿豆氧化淀粉的一种或多种组成。

通过采用上述技术方案，制备氧化淀粉的原料可以为玉米淀粉、木薯淀粉、甘薯淀粉、红薯淀粉、马铃薯淀粉、麦类淀粉、菱角淀粉、藕淀粉等，但出于成本以及包覆效果的考虑选用直链和支链混合的淀粉较好，最优选择木薯淀粉、玉米淀粉、绿豆淀粉为原料制备氧化淀粉。

作为本发明的进一步设置，所述壁材按重量百分比计还包括辛烯基琥珀酸淀粉酯10％～20％、阿拉伯树胶10％～15％、麦芽糊精10％～15％。

通过采用上述技术方案，该混合物为微胶囊壁材制备的辅助材料，能更好地辅助微胶囊制备体系中各组分的分散及成型。微胶囊壁材的材料可以是一种或几种氧化淀粉，也可以是一种或几种氧化淀粉与阿拉伯树胶、烯基琥珀酸淀粉酯等天然表面活性剂的混合物。

作为本发明的进一步设置，所述热塑性树脂为环氧树脂、不饱和聚酯树脂、聚氨酯预聚体树脂的一种。

作为本发明的进一步设置，一种提高干粉砂浆粘接强度的微胶囊的制备方法，包括以下步骤，

步骤S1，在室温下，将壁材分散于水中，形成液体混合液，所述氧化淀粉的含量为15％～25％；

步骤S2，将步骤S1中混合液在高速旋转的条件下，逐步缓慢加入芯材，芯材加入完毕后，继续旋转分散；

步骤S3，将步骤S2中分散好后的混合液进入高压均质机，均质一段时间后进入低压均质机进行均质；

步骤S4，均质完后的混合液进行喷雾干燥；

步骤S5，得到微胶囊干粉料。

通过采用上述技术方案，高速分散、高压均质、低压均质、喷雾干燥的工艺，实现了微胶囊的制备以及干燥，得到了耐潮、易分散、易流动、可再分散的微胶囊干粉材料，具有生产工艺简单、成本低廉、应用效果突出、应用范围广等特点和优点。

作为本发明的进一步设置，步骤S2中，高速旋转的转速为4500～8000r/min。

通过采用上述技术方案，转速速率在600～25000r/min都可以，优选为4500～8000r/min，分散效果较好，对设备要求也不高。

作为本发明的进一步设置，步骤S2中，逐步缓慢加入芯材的用时为3.0～4.0h，芯材加入完毕后，继续旋转分散的时间为0.5～2.0h。

通过采用上述技术方案，逐步缓慢加入芯材的用时为2.0～6.0h，芯材加入完毕后，继续旋转分散的时间为0～2.5h均可，优选为逐步缓慢加入芯材的用时为3.0～4.0h，芯材加入完毕后，继续旋转分散的时间为0.5～2.0h。

作为本发明的进一步设置，步骤S3中，高压均质机的均质压力为28～35MPa，均质时间为1～3.5h，低压均质机的均质压力为2.2～3.0MPa，均质时间为0.5～1.5h。

通过采用上述技术方案，高压均质压力在20～45MPa之间，低压均质压力在1.0～5.0MPa之间都可以实现良好的均质，优选为高压均质压力在28～35MPa之间，低压均质压力在2.2～3.0MPa，在该条件下均质效率与均质效果较好。

作为本发明的进一步设置，步骤S4中，液体在进风温度162～175℃的条件下，以12～14ml/min的流速进入喷雾干燥器中进行喷雾干燥。

通过采用上述技术方案，喷雾干燥的进风温度在120～220℃之间都可以实现干燥，优选为162～175℃之间，进料流速范围在8～30ml/min都可以实现干燥，优选为12～14ml/min。

作为本发明的进一步设置，所述提高干粉砂浆粘接强度的微胶囊在建材领域的应用。

通过采用上述技术方案，采用氧化淀粉微胶囊化的热塑性树脂与固化剂干粉用于干粉砂浆体系中可大幅度提高干粉砂浆的抗压强度、抗折强度以及抗冲击强度；用于地坪体系中，可大幅度提高耐磨强度、抗滑移性能，并可以大幅度降低施工繁琐程度，简化流程，提高效率，降低成本；用于复合板材体系，可大幅度提高各类材料相互之间的粘接强度以及板材的内聚力，提高成型过程中以及成型后的物理机械性能以及耐水、抗潮、耐酸碱等耐久性能；用于无机挤出板材体系，在大幅度提高内聚力的同时，可大幅度提高瘠性材料的加工性能，降低挤出压力、提高挤出板材的表面性能，提高成型后板材的抗弯折强度和抗冲击性能。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明提供的一种提高干粉砂浆粘接强度的微胶囊及其制备方法，该技术的核心内容是使用可分解的壁材，将微胶囊中的高分子材料与固化剂释放而出，两者共同作用以达到所期望的技术指标。该高分子助剂为微胶囊化的热塑性树脂与固化剂，在碱性条件下微胶囊的壁材分解破裂，热塑性树脂与固化剂与干粉砂浆中的胶凝材料同步固化，最终形成高分子材料强化粘接性能的砂浆材料，所形成的材料整体性好，兼具高分子材料的特性与无机胶凝材料的特性，宏观表现为粘接强度高、附着力高等优点。有一定的防水抗渗作用，同时不释放有害气体与物质。绿色环保、低碳健康。

2、本发明提供的一种提高干粉砂浆粘接强度的微胶囊及其制备方法，本发明中的技术方案的实施是通过使用微胶囊技术而实现的，该微胶囊芯材中包含有两部分，一部分为热塑性树脂，一部分为该树脂的固化剂，通过微胶囊在砂浆成型过程中的分解破裂而实现在水性体系中的固化，一部分高分子材料在表面能差的推动下实现粘接界面的富集，从而达到提高粘接强度的目的；一部分高分子材料的固化与胶凝材料的凝结固化同步进行，形成了互穿网络结构，从而提高了砂浆的抗压、抗折强度以及抗冲击强度，进而提高了砂浆的耐久性能；高分子材料所形成的固化物填充了胶凝材料成型中所形成的微小孔洞，提高了耐水抗渗性能。本发明就是基于改善目前应用状况而实施的全新的技术方案，该技术方案首先解决了高分子材料在无机胶凝材料中使用过程中不可避免的降低抗压强度的问题，其次解决了高分子材料在干粉砂浆中用量的问题，最后解决了提高干粉砂浆的粘接强度和耐久性能以及柔韧性之间的协调问题。

3、本发明提供的一种提高干粉砂浆粘接强度的微胶囊及其制备方法，本发明在实施过程中通过高速分散、高压均质、低压均质、喷雾干燥的工艺，实现了微胶囊的制备以及干燥，得到了耐潮、易分散、易流动、可再分散的微胶囊干粉材料，具有生产工艺简单、成本低廉、应用效果突出、应用范围广等特点和优点。

4、本发明提供的一种提高干粉砂浆粘接强度的微胶囊及其制备方法，在生产过程中所使用的主材与助剂皆为淀粉类材料，不会在应用过程中对产品产生不良影响，也不会在使用过程中产生和释放有毒有害气体与物质，成型后的产品防火抗渗，高温环境下也不会出现变异、产生有毒气体等危害安全的隐患。