Interfazuelle Polycondensation zur Herstellung von Polyurethan-Mikrokapseln: Entschlüsselung des Mechanismus der Schalenbildung und Erreichung der gewünschten Schalendicke basierend auf der Theorie der Hansen-Löslichkeitssphäre

Die selbstlimitierende Natur der interfacialen Polymerisation kann zu dünnen Schalendicken und Poren in der Schichtstruktur sowie zu unebenen Oberflächen von aus interfacialer Polycondensation von Polyurethan hergestellten Mikrokapseln führen. Diese Studie untersucht systematisch den Prozess und Mechanismus der Schalenbildung von Mikrokapseln bei der interfacialen Polycondensation von Polyurethan an der Grenzfläche von Öl-in-Wasser (O/W)-Emulsionströpfchen, bei dem die Selbstlimitierung aus der Phasentrennung resultiert, die Polyurethan-Nanopartikel erzeugt, die sich allmählich aggregieren, um die Schalenstruktur der Mikrokapseln zu bilden, wodurch Barrieren geschaffen werden, um zu verhindern, dass Monomere in jeder Phase direkten Kontakt haben. Basierend auf der Hansen-Löslichkeitssphäre (HSP) Theorie wurde der Abstand zwischen dem Lösungsmittel in der Ölphase und dem Polyurethan-Polymer (Ra) in der Hansen-Löslichkeitssphäre verwendet, um den Quell-Effekt des Lösungsmittels wie Ethylacetat auf in situ gebildete Polyurethan-Oligomere offenzulegen. Der Quell-Effekt von Lösungsmitteln kann die Phasentrennung von in situ interfacial geformten Oligomeren verzögern und somit die Selbstlimitierung der interfacialen Polycondensation von Polyurethan überwinden. Es wird gezeigt, dass die guten Lösungsmittel von Polyurethan mit einem Hansen-Löslichkeitssparameter, der näher am Zentrum der Hansen-Löslichkeitssphäre von Polyurethan ist, zu verringerten Kern/Schale-Verhältnissen mit dickeren Mikrokapselschalen führen können. Es wird demonstriert, dass Ra ein entscheidender Faktor zur Regulation der Schalendicke von Mikrokapseln aus interfacialer Polycondensation ist, selbst bei gemischten Lösungsmitteln. Die Etablierung des Mechanismus des Wachstums der Mikrokapselschale ermöglichte es uns, Polyurethan-Mikrokapseln mit dicker und gewünschter Schalendicke herzustellen, die in früheren Forschungen nicht erreicht werden konnten.