纳米胶囊相变材料的制备及其性能研究(3)
这种方法适合于以液体为芯材的纳米胶囊的制备。将乳液聚合应用到纳米胶囊的制备，其关键是要考虑如何利用表面活性剂乳化剂及机械搅拌作用将囊心材料和高聚物单体分散到纳米大小，然后发生聚合反应生成高聚物形成对囊心的包覆。
一般乳液聚合体系由分散介质、反应单体、乳化剂和引发剂等4 种组分构成，把以上4 种成分混合通过搅拌形成乳化或增溶体系，乳液聚合反应往往是在含有囊心增溶单体的表面活性剂胶束之中进行。根据使用单体和分散介质的溶解性质不同，分为水相和有机溶剂相乳液聚合形成纳米胶囊，以水为连续相介质的乳液聚合是制备纳米胶囊最主要的方法。在强烈搅拌和表面活性剂乳化作用下，非水溶性单体和非水溶性囊心在水中乳化分散，并大部分增溶到表面活性剂胶束之中。当用引发剂或高能辐射作用引发聚合反应之后，增溶在胶束中的单体很快发生聚合，而仍分散在水相中的单体会不断补充进入胶束之中，直至单体全部转变成聚合物，生成的聚合物分子包覆在囊心周围形成了纳米胶囊。可以使用的非水溶性单体有甲基丙烯酸甲酯、氰基丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚乙烯吡啶、丙烯酸及其衍生物等。Ouintanar Guerrero D 等［2］研究了以预缩聚物为壁材进行乳液聚合制备纳米胶囊，是一种简单、高效、重现好的方法。
(2)界面聚合法
利用界面聚合法制备纳米胶囊的工艺特点是：为了获得纳米大小的胶囊微粒，一般要使用带毛细管的细针头注射器，并把注射器针头放在离液面很近的距离，再在针头与液面之间加上高压直流电。具体方法如下：把分散或溶解得很好的囊心、单体溶于一种溶剂所得的溶液加到注射器中，把另一种单体溶解在另一种与上述溶剂不相混溶的溶剂内放在注射器下的容器中，当注射器中的液体通过毛细管针头在电动马达的驱动下形成表面带电的均匀球体液滴（ 粒径在纳米大小）滴入溶有第二种反应单体的溶液中时，即在纳米大小的液滴表面引发缩聚反应，形成的缩聚物把囊心液滴包覆，即形成纳米胶囊［3］。可以使用的水溶性单体有L-赖氨酸，油溶性单体有对苯二甲酰氯。
此外，还可以利用一种单体在相界面的自聚反应形成聚合物囊壁，如聚乳酸、聚氰基丙烯酸酯等。M. Aboubakar 等研究了以异丁基和氰基丙烯酸酯为壁材，通过界面聚合法获得胰岛素纳米胶囊的机理及其物理化学性质。P. Couvreur 等综述了通过单体或预缩聚物的界面聚合获得纳米胶囊的方法，及纳米胶囊在治疗各种疾病，特别是癌症和传染病方面的应用［4］。
1.1.3 纳米胶囊技术的国内外研究现状
1.2 纳米胶囊相变材料
1.2.1 相变材料及纳米胶囊相变材料的概念
物质所处的物理状态，有气态、液态和固态等多种，每一种状态即是一种相态(State of Phase)。相变材料(PCM Phase Change Material)是指随温度变化而改变形态并能提供潜热的物质。相变材料由固态变为液态或由液态变为固态的过程称为相变过程，这时相变材料将吸收或释放大量的潜热能[5]。
纳米胶囊相变材料是将纳米胶囊化技术应用于相变材料的新的研究领域。纳米胶囊化相变材料技术不仅克服了微胶囊相变材料应用的局限性，而且在提高相变材料使用效率，拓宽应用领域方面具有广阔的应用前景。本文对纳米胶囊相变材料的制备方法和研究进展等进行了系统的归纳和评述，并对纳米胶囊相变材料的应用前景进行了展望。
1.2.2 纳米胶囊相变材料的结构组成
纳米胶囊相变材料是由被包囊相变材料和包囊材料组成。本文中将被包囊材料称为芯材，形成胶囊外壁的材料称为壳材。
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