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第 7 期 辛 成，等: 界面聚合网状壳体聚氨酯相变微胶囊的制备与性能 ·1123·

干过程中，微胶囊易发生破损。 表明所制备的微胶囊壳体对芯材进行了良好的包
裹。TEA 用量＜2.5 g 时，微胶囊颗粒有部分破损。
这是由于 TEA 用量不足，造成反应不充分，所形成
的壳体对芯材的保护能力较弱，微胶囊易破损。当
TEA 用量≥3.5 g 时，所制备微胶囊颗粒表面完整致
密，呈完整球形分布，无破损。叶星 [23] 等以 IPDI
和二乙烯三胺（DETA）为反应单体制备相变微胶囊，
SEM 显示所制备微胶囊壳体表面有较多凹陷，而本
实验所制备微胶囊壳体表面饱满无凹陷，这可能与
所形成壳体的网状结构有关。

a—0.91∶1.00; b—1.82∶1.00; c—2.73∶1.00; d—3.64∶1.00

图 1 不同芯/壁质量比对微胶囊表面形貌的影响
Fig. 1 SEM images of microcapsules with different
core/shell mass ratio

2.2 芯/壁质量比对微胶囊粒径的影响
当芯材硬脂酸丁酯用量分别为 10、20、30 和
40 g，壁材 IPDI 为 7.5 g、TEA 为 3.5 g 时，芯/壁质
量比不同时，所制得微胶囊的粒径分布如图 2 所示。

从图 2 可以看出，当芯/壁质量比越大时，粒径分布
a—1.5 g; b—2.5 g; c—3.5 g; d—5.0 g
越窄，峰值越高，表明微胶囊的粒径分布越均匀，
图 3 TEA 用量对微胶囊表面形貌的影响
粒径大小越统一。这是由于芯/壁质量比越大，混合 Fig. 3 SEM images of microcapsules with different dosage
物中的油相浓度越高，体系黏度变大，乳液的稳定 of TEA
性提高，乳化过程中有利于阻止微胶囊颗粒之间
的相互碰撞，微胶囊的粒径分布均匀。芯/壁质量比 2.4 微胶囊的红外光谱分析
越小，多余的反应单体会自身凝聚成粒径较小的微 FTIR 测试方法是分析微胶囊结构和反应是否
球 [22] ，导致微胶囊的粒径分布不均匀。 充分的重要表征手段，芯材硬脂酸丁酯、IPDI 和微
胶囊（芯壁质量比为 2.73∶1.00）的 FTIR 图见图 4。
–1
微胶囊的 FTIR 曲线中，在 3340 cm 处是 N—H 和
–1
—OH 的伸缩振动峰，2926、2855 cm 处分别为甲
–1
基、亚甲基的 C—H 伸缩振动吸收峰，1554 cm 处
–1
为 N—H 的弯曲振动吸收峰，1173 cm 处为氨基甲
–1
酸酯中 C==O 的伸缩振动吸收峰，1741 cm 处为芯
材硬脂酸丁酯 C==O 的伸缩振动吸收峰。以上测试

图 2 不同芯/壁质量比对微胶囊粒径的影响
Fig. 2 Particle size distribution of microcapsules with
different core/shell mass ratio

2.3 TEA 用量对微胶囊表面形貌的影响
当芯材为 30 g、IPDI 为 7.5 g、TEA 用量不同
时，所制备相变微胶囊的 SEM 图如图 3 所示。从图

3 可以看出，微胶囊多数粒径分布在 10~30 μm，壳 图 4 芯材、IPDI 和微胶囊的红外光谱图
体表面光滑无凹陷，颗粒之间无粘连和缔结现象， Fig. 4 FTIR spectra of core material, IPDI and microcapsules