Способ получения микрокапсул

Номер патента: 523627

Автор: Герберт

ZIP архив

Текст

п 11 52362 У ОП И САНИ ЕИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ Союз Советских Социалистических Республик3) Приорите1) 234793 Государственнын комитет Совета министров СССР по делам изобретенийи открыт 3) УДК 678024Опубликован 0.07,76. Бюллетень28 ни ия описания 06.08.7 Дата опублико(72) Автор изобретения Иностранецберт Бенсон Шер(США) Заявител Иностранная фирма Стауффер Кемикал Компани) СПОСОБ ПОЛУЧЕН МИ КРОКАПСУЛ(61) Дополнительный к патен Данное изобретение относится к области капсулирования, в частности к получению капсул, состоящих из полимерной оболочки, содержащей такой материал, как жидкость.Известен способ капсулирования, по кото рому оболочка получается поликонденсацией или полимеризацией материала оболочки.Реакция для получения отвержденной оболочки капсул получается из амина, обладающего дифункциональным характером, и с про изводным кислоты, которое для случая получения полиамида является дифункциональным или полифункциональным хлорангидридом. Капсулы, полученные известным способом, подвергаются большим напряжениям и 15 деформациям.Предложен усовершенствованный быстрый и эффективный процесс капсулирования, в котором исключена необходимость разделения инкапсулированного материала. Можно 20 получить чрезвычайно тонкую оболочку или ячеистую стенку капсулы. Межповерхностную полимеризацию обычно проводят путем взаимодействия двух несмешивающихся жидкостей, например воды и органического раство рителя, соответственно содержащего прямо- взаимодействующие, дополняющие друг друга органические промежуточные соединения, которые могут взаимодействовать между собой с образованием твердого поликонденсата. 30 Такие поликонденсаты, например полиэфир, полиуретан, полимочевина или другие вещества, могут получаться из промежуточных смол или мономеров.Найдено, что эффективное капсулирование путем поверхностной полимеризации промежуточного органического соединения изоцианата можно осуществить при помощи процесса, который включает применение двух в основном нерастворимых жидкостей, одну из них называют водной фазой, другую органической, по которому получают физическую дисперсию органической фазы в водной, причем органическая фаза содержит промежуточное органическое соединение изоцианата для полимочевинной оболочки капсулы. Межповерхностная полимеризация для образования стенки капсулы в соответствии с изобретением включает гидролиз изоцианатного моно- мера с образованием амина, который в свою очередь взаимодействует с другим изоцианатным мономером с образованием полимочевинной оболочки. Во время гидролиза изоцианатного мономера освобождается двуокись углерода. Когда дисперсия образует капли органической фазы в непрерывной жидкой фазе, например в водной, то не требуется добавление какого-либо другого реагента. После этого, преимущественно при умеренном перемешивании дисперсии, образоФДванне полимочевинной оболочки капсулы вокруг диспергированных органических капель осуществляете за счет нагревания непрерывной жидкой фазы или путем введения каталитического количества основного амина или других агентов, способных увеличивать степень гидролиза изоцианата, таких как ацетат три-ц-бутилолова, возможно путем дополнительного установления рН дисперсии, таким образом осуществляя нужную реакцию конденсации на поверхности между органическими каплями и непрерывной фазой.Таким же образом получаются полностью удовлетворительные, отдельные капсулы, имеющие оболочку, состоящую из полемочевины и содержащую капсулированный материал. В соответствии с изобретением реакция, при помощи которой образуется оболочка капсулы, обычно идет до конца, так что в основном не остается непрореагировавшего полиизоцианата. Нет необходимости отделять капсулы для применения, т, е. заключенный в капсулы материал можно использовать непосредственно в зависимости от типа применения, Однако, такое отделение перед использованием можно осуществлять при помош,и любого общепринятого метода отделения, включающего, например, отстаивание, фильтрацию или снимание верхнего слоя собранных капсул, промывку и, если, желательно, сушку, Продукт пригоден для применения в сельском хозяйстве в качестве пестицидов, причем можно добавлять дополнительные агенты, такие как загустители, биоциды, поверхностно-активные вещества и диспергирующие агенты для того, чтобы повысить стабильность при хранении и облегчить применение. Начальная дисперсия органической фазы в водной фазе может поддерживаться соответствующими эмульгирующими или диспер.ирующими агентами, а контроль за размером и формой элементарных капсул осуществляется быстро при помощи любого удобного метода диспергирования одной жидкости в другой,Бо всех случаях эффективная методика включает сначала получение путем простого перемешивания раствора воды, подходящее поверхностно-активное вещество и защитный коллоид. Эти три ингредиента включают водную или непрерывную фазы процесса. Водная или непрерывная фаза в основном свободна от каких-либо компонентов, которые .могли бы взаимодействовать с материалом внутри ее или с таким типом материала, Поверхностно-активное вещество и защитный коллоид в водной фазе не участвует в реакции поликондансации, при которой образуется стенка капсулы.К приемлемым поверхностно-активным веществам относятся такие известные соединения, как нафталинсульфонат изопропила натрия, лаурат полиоксиэтиленсорбитолеата, этоксилированные нонилфенолы, однако предпочтительными поверхностно-активными ве 523627 ществами являются вещества класса полиэтиленгликолевых эфиров линейных спиртов, Хотя поверхностно-активное вещество помещают в водную фазу, его также можно помс щать в органическую фазу. Без специальнойссылки на фазу, в которую помещают поверхностно-активное вещество, будет происходить деление и распределение поверхностно-активного вещества между каждой фазой при сме.10 шивании фаз в зависимости от их растворимости. Поверхностно-активное вещество можно не использовать, при условии, что прилагается достаточно высокая скорость сдвига для образования дисперсии.15 Найдено также, что наиболее приемлемойконцентрацией:поверхностно-активного ингредиента в этой системе является количество примерно от 0,01 до 3,0 вес, % в расчете на водную фазуЧожно использовать более вы сокие концентрации поверхностно-активныхвеществ без увеличения способности к диспергируемости.В водной или непрерывной фазе присутствует также защитный коллоид, который мо жет быть выбран из большого ряда такихматериалов. Примерами используемь 1 х защитных коллоидов являются полиакрилаты, метилцеллюлоза, поливиниловый спирт, полиакриламид и полиметилвиниловый эфир, малеиЗ 0 новый ангидрид. Количество используемогоколлоида будет зависеть от различных факторов, таких как молекулярный вес, тип и эффективность среды, совместимость и другие.Кроме того, найдено, что защитный коллоид З 5 можно добавлять к вОдной фазе до добавления органической к водной, С другой стороны, защитный коллоид можно добавлять к системе после органической фазы или после ее дисперсии. С другой стороны, защитный 40 коллоид можно добавлять частично до органической фазы и частично после стадии диспергирования. Обычно используют от 0,1 до 5,0 вес. % в расчете на водную фазу.Вторая органическая фаза содержит мате риал, который нужно закапсулировать, и полиизоциана г. Капсулируемый материал можетбыть в концентрированной форме или в растворе водонерастворимого растворителя, его можно использовать как растворитель 50 для полиизоцианата. Однако для достижениянужной концентрации активного материала в конечном продукте водонерастворимый органический растзоритель можно использовать для растворения материала и полиизоциана та, Капсулируемый материал и полиизоцианатдобавляют одновременно к водной фазе, Когда их можно добавлять отдельно при медленном перемешивании в реакторе в течение времени, достаточном для образования гомо генного органического раствора, предпочтительным методом является тот, при котором компоненты органической фазы добавляют одновременно в предварительно смешанном состоянии, т. е. их предварительно смешива ют с получением гомогенной фазы перед до5бавлением и смещением с водной фазой. Количество органической фазы может меняться примерно от 1 ло 75 об. %, Концентрации нижних пределов сравнительно нежелательны, так как при них получаются очень разбавленные суспензии капсул, Предпочтительным количеством органической фазы является примерно от 25 ло 50 оо. %.Природа органического полиизоцианата определяет свойства получаемой капсулы, Полиизоцианаты также определяют структурную физическую прочность оболочки капсулы. Органические полиизоцианаты, применяемые и данном процессе, включают представителей класса ароматических полиизоцианатов, который в свою очередь включает ароматические диизоцианаты, класс алифатических диизоцианатов, высокомолекулярные линейные алифатические диизопианаты и изоцианатные предполимеры. Представителями ароматических диизодианатов и других полиизоцианатов являются следующие:1-хлор,4-фенилендиизоцианат,м-фенилендиизоциан ат,п-фенилендиизоцианат,4,4-метиленбис (фенилизоцианат),2,4-толилендиизоцианат,толилендиизоцианат (60%, 2,4-изомера, 40% 2,6-изомера);2,6-толилендиизоцианат,3,3-диметил,4-бифениленлиизоцианат, 4,4-метиленбис- (2-метилфенилизоцианат), 3,3-диметокси,4-бифенилендиизоцианат, 2,2-, 5,5 - тетра метил,4-бифенилендиизоцианат,80% 2,4- и 20% 2,6-изомера толилендиизоцианата полиметиленполифетнилизоцианат (РЛР 1) .Крайне желательно использовать комбинацию органических полиизоцианатов, таких как полиметиленполифенилизоциянат и толилендиизопианат, содержащих 80% 2,4- и 20% 2,6-изомеров, что дает отличные оболочки д,чя капсул с исключительными контролируемыми свойствами размыкания.Количество органического полиизоцианата, используемого в процессе, будет определять состав стенок капсул, образующихся в данном процессе, Обычно в расчете на органическую фазу органический полиизоцианат будет присттствовать в количестве более чем 2 вес, %. Это не является ограничением и можно использовать большее количество, которое приближается к 100% (но при 100% получится продукт без капсулированного материала). Предпочтительный диапазон включает от 2,0 до 75 вес. % органического полиизоцианата, при котором ооразуется капсулированный продукт, имеющий соответствующее содержание стенки, т. е, 2,0 - 75%, в частности, предпочтительный диапазон включает 5,0 - 50,0% от содержания стенки.В соответствии с предпочтительнймт вари. антом изобретения в процессе используются две в основном нерастворимые фазы. описанйые 6выше. Способ включает получение физической дисперсии органической фазы в воднойили непрерывной фазе, причем в этой дисперсии в водной фазе образуются капли желае 5 мого размера. После чего путем установлениярН получаемой смеси ". - ."мпературы в приемлемом диапазоне, на поверхности между каплями и непрерывной фазой проводят реакциюконленсации. Опрелелечные изменения в пос 10 ледовательности стадий установления рН иподведения нужного тепла будут ясны из слелтющего описания и поимепов,Темпепятго дюхфазовой смеси, т. е. дисперсии органической Фазы в водной Фазе по 15 вышают от 40 ло 60 С, Температпньтй интервал для оеакпии конденсации, в соответствиис,чянным изобоетением, составляет от 20 до90 С, Тогчя как тепло лля качам пеавцичможет быть полвелечо к лиспепсчи опгяни 20 ческой Фазы в ночной пдновпемтенно или после тстанотт.чения оН ло нт жной ве.чичттны,ттолнчю Фазч можно нагпевять до тпебемойтемпеоаттпы пепел чобавчеттием ооганиче.койфазы и лиспеосич. По этой метолтике ,становление оН осшести.яттетстт после того кяк обоазчется лиспепсия и пН сохраняется в пое,челах.казанных ниже.В соответствии с изобпетением няйле тп,что катялизятоп. способнт,. итте.читтиттать скопость гичполизя изоттиянятя. няпоимеп типаосновного яминя, мож.то чобавлять в опгяничесюто или вочню Фя тт пеоеч началом реакции конленсяцитл. Однако чля тляттного осуществления изобпстетт;тя этя стадия не яв,чяЗ 5 ется необходимой. Когчя ката,чизатоо заменяют твеличением те тпепаттоьт в ппопессе,по,чтченный пполкт можно сравнивать с некатялитической системой. Повышение темпепатч"пьт и кятялизатоо можно использовать ол 40 новпеменно .чля поовелентчч реакции полпконленсяптии. В соответствии с этой меточтткойкатя,чтизягоо пттечпочтитечьтто добавлять в оргяническтто Фазтт и систет во время смешения волной ооганической Фяз.45 Няйленл, что оязличные катализятооы мо. гут быть ппиголны и их выбоп блет зависетьот Фактооов, легко оппелечяемых спепиалистами. Опоелеленные основные ооганическиеамины, пречпочтительно тттет-амины и ацета 50 ты алкилолова, такие кяапетат триб тилолово и чиапетат ли-н-бтилолово, применяются в качестве катализаторов. Когда использмтот ацетат алкилолова, его берчт в количестве от 0.001 ло 1.0 вес. % в расчете на ор 55 ганическую фазт. К основным органическимтретичньтм. аминам относятся также триэтилен диамин,.КЖИ,И-тетпаметил - 1,3 - бутандиамин, . триэтиламин, 3-И-бутиламин идругие. Количество катализаторов будет изб 0 меняться в зависимости от системы и условий.Когда испо,чьзуют . основной органическийамин, его берут в количестве от 0,01 до1.0 вес. % в расчете на. органическую фазу.Часто отказываатся, нто вола.слегка растворяется в водонерастворимом материале, 523627510 1 д 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 7который надо закапсулировать. Количество воды, растворимое в капсулируемом материале, зависит от природы материала (обычно оно невелико). Однако, когда используют водонерастворимый материал, предпочитают использовать небольшие отклонения от обычных процессов. В такой системе образуются частицы с:плохо выражевной структурой стенки. Микрокапсулы хорошего качества можно получить путем добавления соответствующего катализатора к водной фазе после образования эмульсии. При этом полимеризация в массе происходит на поверхности, где присутствует катализатор. Нагревание смеси нежелательно, иначе полимер будет ооразовываться не только на поверхности, но большое количество будет образовываться в водо- нерастворимом материале, что послужит ппичиной растворения большого ко,личества воды. Этот ппоцесс предпочтительно осуществлять при комнатной температчпе 15 - 30 С. Метод добавления катализатора к водной фазе после диспергипования не ограничивается капсчлированием только водонепяствопимого матепиала, котопый может раствопить значительное количество воды. но ппименяется такжес люоым водонерастворимым материалом.Во впемя пепемешивзния водной фазы добавляют опганичегкс ю, ппедпочтите,ладно в ппедвяпительно смешянном состоянии. После этого одн жидко ть,чисплпгипвот г лп 1 гой Можно использовать любоестпойствл,ля Гозлянчя выгокой силы счвигя. для тоггп чтобт полт чять кяпли пазмепом в дияпяяон 05 - 4000 мк. Фяктический диапя он бччет зявигеть от конечного ппимевения. Так. ппелпоптитечьным лтляпязпязм ч я петицнчного ппвменения являетгя 1.0 - 100 мк.Описывяемый гпогог ппмевгся чля пол.чения кяпсч пязчи:"ных. но очнопочных пязмепов. После получения кяпли нчжвпго пязмепя чиспепгипчощие спедствя пепегтяют чействовать. Для бя чянсиповяния ппоцесся тпебс ется только слабое пепемешиня 1 юПолучают зякяпсчипованный мятспиял без гтявов.пения оппеле.ленной ве,чипядь пН т. е. во впемя кяпллиповячия не тпеб.ется создавать опречеленный пН системы значение величины пН ппимепно 0 - 14. Установление рН до какой-то оппеле.чванной ве,личины б чет зависеть от ппирочы компонентов гистемьт, таких как повепхностно-активные веществ я. кпллоилы. кятализатопы, темпепят- ры. матепиа.л которой надо закапсулировять, и дпчгие. Няппимер. если чать пясть пН чо около 7,0, то во время реакции будет выделяться двуокись углерода. Если выделение двуокиси углерода нежелательно, тогда величинч рН следует установить около 7,0. Величину рН устанавливают после диспергипования и сохраняют ее в течение реакции конденсации. В водной фазе рН станавливают до добавления и диспергпрования в ней оргаиическай фазы при помощи различных вада. 8растворимых оснований и кислотне взаимодействующих с промежуточным соединением полиизоцианата, Предпочтительно используются концентрированные гидроокись натрия (25% раствор), гидрокись калия, соляная кислота и другие. Выделение двуокиси углерода может послужить причиной значительного нежелательного образования пены и/или расширения объема, что мешает прохождению реакции. Кроме установления рН для исключения значительного количества пены, получающейся при выделении двуокиси углерода, применяют пеногаситель. При помощи пеногасителя возможно получать удовлетворительно закапсулированный материал в кислой среде без добавления каустической соды к кислой системе. Пеногаситель можно добавлять в любое время процесса, по которому образуются полимерные оболочки капсул для капсулированпя водонерастворимого материала.В то время как реакция конденсации на поверхности между каплями и непрерывной фазой идет очень быстро (в основном первые полчаса реакционного времени) реакционные условия поддерживаются 2 - 3 час, для того чтобы гарантировать завершение реакции конденсации по всей системе. При правильно установленных условиях или с нужным катализатором время реакции можно сократить. К концу реакции образование стенок капсулы заканчивается, инкапсулируя органический материал вн, три оболочки поликонденсата и получается инкапсулированный продукт, готовый к употреблению.Для определения областей применения не требуется дальнейшего отделения или обработки капсулированного материала, т. е. получают продукт, готовый к употреблению. Капсулированный материал может использоваться для различного непосредственного или вспомогательного назначения путем введения материала в другие продукты.Толщина или химический состав стенки капсулы можно выорать или регулировать различными путями. Например, эти свойства можно передать путем регулирования реакционных условий выбором реагентов, особенно при создании поперечных связей, которые определяются функциональностью полиизоцианата в соответствии с изобретением, Толщину оболочки капсулы можно изменять путем изменения количества реагентов в органической фазе. Одним из удобных режимов регулирования размера капсулы является приложение скорости перемешивания, т, е.при наличии первоначадыной дисперсии органической фазы, при более высокой скорости перемешивания, что приводит и увеличению силы сдвига, можно получать капсулы меньших размеровСпособ проводят,прерывно и непрерывно. При осуществлении прерывного способа все различные жидкости и реагенты соединяют вместе в одну, Непрерывный процесс9можно изменять при помощи подходящих реакторов, за счет которых можно перейти к непрерывному капсулированию, В непрерывном процессе диспергирование и перемешивание взаимодейстзующих фаз осуществляется с определенной скоростью для образования дисперсии капель в непрерывной фазе так, что непрерывно подаваемая порция дисперсии капель добавляется в реактор, в котором может быть устаночлена величина рН и осуществлен подвод нужного количества тепла для осуществления реакции конденсации. В непрерывной системс нужная скорость реакции может быть получена за счет выбора подходящих условий. Как лрерывный так и непрерывный процессы равноценны и выбор между ними зависит от услозий производства.П р и м е р 1, Воду (500 мл), содержащую 1,0% нейтрализованного полиметилвинилового эфира (малеиновый ангидрид) защитного коллоида и 0,2/О .эмульгатора этоксилата линейного спирта (15=5=20) помещают в открытый реакционный сосуд, В отдельном контейнере смешивают 160 г О.этил-Я-фенилэтилфосфондитиоата (инсектицид), 39 г полиметиленполифенилизоцианата и 19,5 г толилендиизоцианата. Эту смесь добавляют в реакционный сосуд и эмульгируют при помощи мешалки с высокой силой сдвига. Диапазон получаемых частиц около 1 - 20 мк. Для равновесия реакции требуется только слабое перемешивание. Температуру реагентов повышают до 59 С з течение 17 мин и в то же время рН дисперсии поддерживают при значении 8,5 путем добавления 25%-ного раствора гидроокиси натрия. Температуру реакционной смеси поддерживают при 50 С и величину рН 8,5 в течение 2 - 1/2 час для того, чтобы закончить межповерхностную полимеризацию.В этот момент можно добавить 0,25 О/о загустителя бентонита натрия и 0,05% биоцида пентахлорфената натрия для получения продукта, минуя стадию отделения или промывки. рН продукта обычно устанавливается до 9,75 путем добавления 250/о ИаОН раствора и реакционную смесь охлаждают до комнатной температуры.П р и м е р 2. Вод (500 мл), содержащую 1,5% защитного коллоида гидроксипропилметилцеллюлозу и 0,2 эмульгатора этоксилированного линейного спирта, помещают в открытый реакционный сосуд. В отдельном контейнере смешивают вместе 150 г Я-этилдиизобутилтиокарбамат(гербицид), 35 г полиметиленполифенилизоцианата, 17,5 г толилендиизоцианата и 0,05 г катализатора ацетата трибутилолова, Эту смесь затем добавляют в рекационный сосуд и эмульгируют высокоскоростной мешалкой. Размер полученных частиц лежит в интервале от 1 до 20 мк. Для равновесия реакции требуется только слабое перемешивание. рН реакционной среды уста.навливают до 8,0 при помощи 10/р-ного раствора гидроокиси натрия. Эту величину рН поддерживают в течение 3 час путем непре 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 10рывного добавления 10 О/о-ного раствора тидроокиси натрия. Присутствие катализатора позволяет проводить межповерхностную полимеризацию при комнатной температуре (25 С),П р и м е р 3. Воду (500 мл), содержащую 0,5/, защитного коллоида полиакриламида и 0,2% этоксилата линейного спирта, помещают в открытый реакционный сосуд. В отдельном контейнере смешивают вместе 167 г О - этил - 5 - фенилэтилфосфонодитиоата(инсектицид), 14,5 г полиметиленполифенилизоцианата и 14,5 г толилендиизоцианата. Водную фазу в открытом реакторе нагревают до 45 С, после чего указанную органическую смесь добавляют в реактор и эмульгируют мешалкой с высокой скоростью сдвига. В этот момент рН среды равняется примерно 6,5. Размер почченных частиц составляет от 1 до 20 мк. Для поддержания равновесия реакции треоуется только слабое перемешивание. рН среды устанавливают при помощи 25/о-ного раствора гидроокиси натрия до 8,5. Температура реакционной смеси равна 50 С. Температ 1 п и рН реакционной смеси поддерживают 50 С и 8.5 соответственно в течение 3 час для завеошения межповерхностной полимеризации рН поддерживают 8,5 путем непрерывного добавления 25%-ного раствора гидроокиси натрия. В этот момент можно добавить зггуститель бентонит натрия к дисперсии капсул и установить рН 9,8 для образования инкапсулированного материала без дальнейшего отделения или обработки. Продукт охлаждают до комнатной температуры. Этот продукт можно быстро диспергировать в воде и под микроскопом можно наблюдать дискретные капсулы.П р и м е р 4. Вод (100 мл), содержащую 3% полна крилатного защитного коллоида, 0,2% эмульгатора этоксилата линейного спирта, помещают в открытый реакционный сосуд. В отдельном контейнере смешивают 30 г 4-этилфенилгараниловый эфир,7-эпоксида (заменитель гормона насекомых) и 2,4 г толилендиизоцианата. Смесь затем добавляют в открытый реакционный сосд и эмульгирют мешалкой с высокой скоростью сдвига. Полученные частицы имеют размер от 1 до 20 мк. Для поддержания равновесия требуется только слабое перемешивание. Для того чтобы увеличить скорость межповерхностной полимеризации, температуру реагентов повышают до 50 С в течение более 15 мин и в то же самое время рН дисперсии поддерживают 8,5 путем добавления 10 -ного раствора гидро- окиси натрия. Температуру и рН реакционной смеси поддерживают соответственно с 50 С и 8,5 в течение 2 час, чтобы завершить межповерхностную полимеризацию; рН продукта составляет 8,9. Продукт охлаждают до комнатной температуры.П р и м е р 5. Воду (500 мл), содержащую 1,0% защитного коллоида - поливинилового спирта и 0.2/, эмульгатора - этоксилата ли.11нейного спирта, помещают в открытый реакционньпл сосуд. Темлер атуру этого раствор а повышают до 40 С. В отдельном контейнере смешивают 30 г Я-этилдипропилтиокарбамата(гербицид) и 10 г полиметиленполифенил изоцианата. Смесь затем добавляют в реакционный сосуд и эмульгируют высокоскоростной мешалкой. Температуру системы повышают до 60 С и продолжают слабое перемешивание в течение 1 - 1,2 час, в то влемя как 10 температуру поддерживают 50 С. Материал фильтруют и промывают три раза и зат м су" ат при комнатной температуре,П р и м е р б. Воду (500 мл), содержащую 3,0"/, защитного коллоида гидроксипролил метилцеллюлозы и 0,2% эмульгатора этоксилата линейного спирта помещают в открытыи реакционный сосуд, В отдельном контейнере смешивают 150 г Я-этилдипропилтиокарбамата(гербицида), 35 г полиметиленполифенил изоцианата, 17,5 г толилендиизоцианата и 0 05 г ацетата трибутилолова в качестве катализатора. Эту смесь затем добавляют в реакционный сосуд и эмульгируют высокоскоростной мешалкой. Полученные частицы 25 имеют размер около 5 мк. Для поддержания равновесия реакции требуется только слабое перемешивание, Температуру системы медленно поднимают до 50 С в течение более 1 - 1/2 час. При 50 С происходиг значитель ное образование пены. Систему поддерживают при температуре 50 С в течение еще 1 - 1/2 час, после чего ее охлаждают до комнатной температуры. Исследования под микроскопом системы показали дискретные капсу лы правильной формы.П р и м е р 7. Воду (500 мл), содержащую 3% полиакрилатного защитного коллоилв и 0,3% эмульгатора - этоксилата линейного спирта, помещают в открытый реак ионный 40 сосуд. В отдельном контейнере смеши:зают 30 г Я-этилдиизобутилтиокарбамата(гербицида), 6,7 г полиметиленполифенилизоцианата и 3,3 г толилендиизоцианата. Затем органическую фазу добавляют в леактол и 45 эмульгиочют мешалкой с высокой скоростью сдвига. Полученные частицы имеют размер от около 1 до 10 мк, Для поддержания равновесия реакции требуется только слабое перемешивание, рН реакционной среды устанавли вают 4,5 при помощи концентрированной соляной кислоты. Темлелвтру реакционной смеси повышают до 50 С и поддерживают ее в течение 3 часов. Систему охлаждают до комнатной тем 1 ературы, Во время реакции 55 рН среды остается 4,5.Пример 8. Воду (900 мл), содержащую 0,3% эмульгатора - этоксилата -: линейного спирта помещают в открытый реакционный сосуд. В отдельном контейнере смешивают 60 вместе 334 г Я-этилдиизобутилтиокарбамата (гербицид), 20,7 г полиметиленполифенилизоцнаната и 20,7 г толилендиизоцианата. Органическую фазу затем добавляют в реактор и эмульгируют мешалкой с высокой ско 12ростью сдвига. Полученные частицы имеют размер от 5 - 15 мк, Для поддержания равновесия реакции требуется только слабое перемешивапие. К реакциоашой смеси затем добавляют 100 г 5,0%-;ного водного раствора полиакриламидного защитного коллоида (Л - 370). Температуру реакционной смеси повышают до 5 УС и в то же время рН диоперсии поддерживают 8,5 путом добавления 25 О/о-Бого раствора гидроокиси натрия, Температур реакционной смеси подде зживают лри 50 С и рН поддерживают 8,5 в течение 3 час для того, чтобы завершить межповерхностную лолимеризацию, Реакционную смесь охлаждают до комнатной температуры.П р и м е р 9. Этот пример иллюстрирует полмеиение высокощелочной величины рН (1 З,6).Воду (500 мл), содержащую 2,0% защитного коллоида гидрок"ипропил метил целлюлозы, 0,2% эмульгатора - этоксилата линейного спирта и 1,5% гидроокиси натрия (рН 13,6 помещают в открытый реакционный сосуд. В отдельном контейнере смешивают вместе 160 г Я - этилдиизобутилтиокарбамгта (гербицид), 35,0 г полиметиленполифенилизоцианата, 17,5 г толилендиизоцианата и 0,05 г ацетата триб тилолова. Водную фазу охлаждают до 9 С. Затем добавляют органическую фазу в реакционный сосуд и эмульгируют мешалкой с высокой скоростью сдвига. Все частицы уменьшились в размерах до менее 40 мк. Для поддержания равновесия реакции треб- ется только слабое перемешивание. Температуру медленно поднимали до комнатной (22 С). Перемешивание продолжали в течение примерно 16 час,П р и м е р 10, Этот пример иллюстрил т использование высококислой величины рН 101.Воду (500 мл), содержащую 3,0 озащитного кодло.да поливинилового спирта 540 0,3% эмульгатора этоксилата линейного спирта и 3,7% соляной кислоты (рН О), помещают в открытый реактор. В отдельном контейнере смешивают вместо 150 г Я-и-пропилди-а-пропилтиокарбамата(гербицид), 17,7 г полиметиленполифенилизоцианата и 8.,8 г толилендиизоцианата, Эту смесь затем добавляют в реакционный сосуд и эмульгируют мешалкой с высокой скоростью сдвига. Все частицы были уменьшены до размеров ниже 15 мк. Для поддержания равновесия реакции требуется только слабое перемешивание. Температуру реагентов повышают до 50 С в течение 20 мин, Температуру реакционной смеси поддерживают при 50 С в течение 2 - 1,2 час для завершения межповерхностной полимеризации.П р и м е р 11; Этот пример относится к капсулированию водонерастворимого материала, который может растворить значительное количество воды, в данном случае 5,4%.Воду (500 мл), содержащую 1,0 "поли - . акриламидного. защитного кодлоида и 0,3% этоксилата линейного спирта помещают в открытый реакционный сосуд. В отдельном523627 14 Формула изобретения 45 50 55 Составитель Л. ЖуковаРедактор Л. Герасимова Техред Е. Подурушина Корректоры: Л. Денискинаи О Тюрина Заказ 1795/13 Изд.1544 1 ираж 864 Подписное ЦИИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Сапунова, 2 Типография, пр. контейнере смешивают вместе 33,4 г трис- Р-хлорэтилфосфата (замедлитель пламени), 4,0 г полиметиленполифенилизоцианата и 2,0 г толилендиизоцианата. Смесь затем добавляют в реакционный сосуд и эмульгируют мешалкой с высокой скоростью сдвига, Размер полученных частиц составляет от 2 до 15 мк. Для поддержания равновесия реакции требуется только слабое перемешивание. В этот момент в водную фазу добавляют 1,0 г триэтилендиамина в катализато, растворенного в 10 мл воды, и рН устанавливают 9,5, рН поддерживают при 9,5 путем добавления 25 в/в-ного раствора гидроокиси натрия и продолжают перемешивание при комнатной температуре (около 25 С) в течение 17 час.П р и м е р 12, Этот пример иллюстрирует инкапсуляцию твердых материалов путем образования оболочки вокруг водонерастворимого растворителя, в котором растворен материал, Воду (500 мл), содержащу 1 о 2,0% защитного коллоида - гидролизованного полиметилвинилового эфира (малеинового ангидрида) и 0,3% эмульгатора этоксилата линейного спирта помещают в открытый реакционный сосуд. рН этого раствора устанавливают 4,5, В отдельном контейнере смешивают вместе 167 г 30% раствора Х-(меркаптометил) - фталимид - Я-(0,0 - диметилфосфордитиоат) в инсектиц с точкой плавления 72 С (в тяжелом ароматическом нафта-растворителе), 8,3 г полиметиленполифенилизоцианата и 4,2 г толилендиизоцианата. Эту смесь затем добавляют в реакционный сосуд и эмульгируют мешалкой с высокой скоростью сдвига. Все частицы уменьшены в размерах до 20 мк. Для поддержания равновесия реакции требуется только слабое перемешивание. Температуру реагентов повышают до 50 С в течение более 20 мин. Температуру реакционной смеси поддерживают при 50"С в течение 2 - 1/2 час для завершения межповерхностной полимеризации, Продукт хорошо диспергируется в воде и под микроскопом можно наолюдать дискретные капсулы.П р и м е р 13, Этот пример иллюстрирует инкапсуляцию водонерастворимых вещестз в органической фазе, Воду (500 мл), содержащую 0,5% полиакриламидного защитного коллоида и 0,3"й этоксилата линейного спирта помещают в открытый реакционный сосуд и рН устанавливают до 8,5. В отдельном контейа 1 ере смешивают вместе 138,5 г Я-этилдипропилтиокарбамап а (гербицид), 11,5 г Х,Х-диалкилдихлорацетамида (гербицидное противо 5 10 15 20 25 30 35 40 ядие), 35,0 г полимети;,сн 11 о;1 ифспил 11 зоциа; ата и 17,5 г толилендиизоциаяата. Смесь затем добавляют в открытый сосуд и эмульгируют мешалкой с высокой скоростью сдвига. Размер полученных частиц составляет от 5 до 30 микрон. Для поддержания равновесия реакции требуется только слабое перемешивание. Реакционную смесь затем нагревают до 50 С в течение более 26 мин. Реакционную смесь выдерживают при температуре 50 С в течение 2 - 1/2 час, рН поддерживают 8,5 путем добавления 25%-ного раствора гидро- окиси натрия.Полученные капсулы по данному способу имеют различное применение, например, для вмещения красителей чернил, химических реагентов, лекарств, вкусовых материалов, фунгицидоз, бактерицидов, пестицидов, таких как гербициды, инсектициды и другие, которые могут быть растворены, суспендированы или диспергированы в материале или в виде материала могут быть заключены в капсулы.Материалы, которые предназначены для капсулировапия могут применяться в начальной дисперсии при температуре выше температуры плавления материала, или могут быть растворены или дпспергированы в подходящих водонерастворимых органических растворителях. Водонерастворимые материалы, которые надо капсулировать, могут быть органического или неорганического характера. После капсулирования, жидкость или другие формы сохраняются до тех пор пока их не освобождают путем определенных методов пли инструментов, которые ломают, разрушают или расплавляют или растворяют, или каким-либо другим путем удаляют оболочку капсулы, или до тех пор пока освобождение за счет диффузии осуществляют при подходящих условиях,Способ получения микрокапсул путем диспергирования не смешиваемого с водой материала ядра в водной эмульсии полимерного материала оболочки в присутствии защитного коллоида при нагревании и (или) в присутствии катализатора, с последующим отделением капсул, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии и повышения качества готовых капсул, в качестве материала оболочки применяют ароматический полиизоцианат или смесь ароматических полиизоцианатов.

Смотреть

Заявка

1896253, 14.03.1973

ГЕРБЕРТ БЕНСОН ШЕР

МПК / Метки

МПК: B01J 13/02

Метки: микрокапсул

Опубликовано: 30.07.1976

Код ссылки

<a href="https://patents.su/7-523627-sposob-polucheniya-mikrokapsul.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ получения микрокапсул</a>

Похожие патенты