Polyurea Microcapsules with Different Structures
Polyurea Microcapsules with Different Structures
Polyurea Microcapsules with Different Structures :
Preparation and Properties
Abstract
다양한 특징에 대한 화학적 구조의 영향을 측정하기위해서 에틸렌디아민과 다양한 디이소시아네이트사이의 구체농축액에서의 양면 축중합을 시행하면서 중합체요소 미세캡슐이 만들어진다. FTIR은 반응성이 큰 방향족의 2,4 톨루엔 디이소시아네이트가 다른 지방족 디이소시아네이트가 N-H결합을 생성하는 것보다 더 많이 생성한다는 것을 보여준다.
이 연구에 있는 모든 미세캡슐은 DSC와 TG의 결과로부터의 두드러진 열적 안정성을 가지고 있다. 이것은 디이소시아네이트의 반응성과 분자량이 입자크기 분포와 캡슐의 직경을 결정한다는 것의 증거가 되기도 한다.
INTRODUCTION
물질을 고분자코팅을 통해 감싼다는 개념은 일반적으로 미소캡슐화라고 한다.
이 분야의 있어 대부분의 기술이 NCR에서의 무탄소 종이로부터 도출된 것들인데 이것은 압력에 의해 미소캡슐이 파괴될 때 내부물질의 방출에 관한 것이다. 감싼다는 것은 물질의 방출을 통제할 수 있게 하고 물질의 영향을 견딜 수 있으며 반응성이 큰 것은 필요할 때 까지 반응을 억제할 수도 있도록 해준다. 그리고 다루기 힘든 물질의 보존기간을 연장시켜주며 마지막으로 생성물의 부조화를 극복할 수 있도록 해준다.
중합체요소 미소캡슐은 다른 일반적인 용매와 물에서 녹지 않으며 친수성과 소수서의 물질과 혼합될 수도 있다. 우리는 다양한 형태의 고분자에 의해 감싸진 방향성 물질의 미소캡슐화에 대해 연구했다. 뱡향성 물질은 캡슐의 중심 물질로써 캡슐의 막을 통해 방출될 수도 있다. 미소캡슐로부터 기능성 물질의 방출 정도는 캡슐 막의 화학적 구조, 두께 그리고 미소캡슐의 입자크기에 의해서 통제될 수 있다.
특히나 양면 축중합에 의해 미소캡슐화에서 단량체의 화학적 구조는 미소캡슐의 물리적 특성을 결정하는 하나의 중요한 척도로써의 역할을 한다. 최근 연구에서는 중합체요소 미소캡슐의 물리적 성질에 대한 화학적 구조의 영향이 단량체로 사용되는 디이소사이네이트의 종류를 다르게 함으로써 밝혀졌다.
EXPERIMENTAL
Materials
H12MDI(Hydrogenated biphenyl methane diisocyanate MW = 262.4), IPDI(isophorone diisocyanate MW = 224)와 TDI(2-4 toluene diisocynate MW = 174)는 진공오븐에서 3시간동안 말린 뒤에 사용되어졌다. PVA(poly vinyl alcohol MW = 1500)와 향기오일은 다른 정화처리 없이 사용되었다. 모든 화학물질은 시약으로써 구매했다.
Preparation
중합체요소 미소캡슐은 구체농축액에서 다양한 디이소시아네이트와 에틸렌디아민 사이의 양면축중합을 통해 형성되었다.
막형성 물질로써의 0.5M의 다양한 디이소시아네이트와 캡슐의 중심물질인 향기오일은 같은 질량퍼센트이며 이 두 물질이 유기용액을 이룬다.
O/W농축액은 1.0wt% PVA 수용액에 유기용액을 첨가함으로써 만들어졌다. PVA는 콜로이드시약으로 사용되었으면 농축액은 상온에서 힘있게 저어졌다.
200ml 0.5wt% PVA 용액속에 EDA 0.5M은 합성 농축 구체 사이의 덩어리생성을 방지하기 위해서 10분정도 저어준 다음에 O/W 농축액에 첨가되었다. 120분 이상의 반응을 통해 향기오일을 가지고 있는 중합체요소 미소캡슐이 형성되었다. 미소캡슐들은 용액에서 걸러내고 표면에 남아있는 향기오일을 제거하기 위해 10% 에탄올로 씻어내고 최소 48시간 동안 25℃로 맞춰진 진공오븐에서 말린다.
IR SPECTRA는 Nicolet Impact 400D Fourier transform infrared spectrometer에 의해 얻어졌다. 미소캡슐의 DSC와 TG측정은 DSC Mettler Model TA-3000을 사용하여 얻었다. 각각의 약 40mg의 샘플은 지속적인 질소 유입아래에서 분당 10℃ 상승을 통해 400℃까지 가열했다. 중간크기지름과 입자크기 분포는 Galai CIS-1 particle sizer을 사용하여 얻었다.
Scanning electron microscopy(SEM)는 JSM-5400을 사용하여 얻었다. 미소캡슐은 양면 테이프위에 뿌려서 현미경을 통해 측정하였다.
RESULTS AND DISCUSSION
Figure1은 H12MDI, IPDI, TDI 세가지 디이소시아네이트로부터 생선된 중합체요소 미소캡슐의 FTIR Spectra를 나타낸 것이다.
이 실험에서 얻어진 모든 샘플들은 강한 결합으로 알려진 3300cm-1에서 신축 진동하는 N-H결합과 약3600cm-1에서의 자유진동하는 N-H 결합을 가지고 있다.
C-H 신축 진동은 2850, 2950cm-1에서 보여진다.
EDA와 세가지 디이소시아네이트의 반응에 의해서 디이소시아네이트에서의 NCO peak가 2270cm-1에서 사라지고 두 개의 카르보닐 신축 결합(1676, 1705cm-1)이 발견되었다.
이러한 특징적인 peak로부터 중합체요소 미소캡슐이 성공적으로 형성되었다는 것을 알 수 있다. H12MDI이 반응한 샘플에서 C-H peak에서 N-H peak까지 그리고 C-H peak에서 C=O peak까지의 정도가 굉장히 강한데 이것은 긴 메틸렌고리를 가지고 있는 구조 때문이다.
지방족 H12MDI로부터의 미소캡슐은 다른 화학구조를 가지고 있는 IPDI보다 더 많은 C-H결합을 가지고 있을 것이다. H12MDI와 IPDI의 샘플은 N-H 수소결합과 N-H 자유결합의 정도가 방향족 TDI의 결합보다 더 강한데 그것은 서로 다른 반응활성도와 관계가 있다.
방향족 TDI는 다른 지방족 디이소시아네이트가 생성하는 것보다 많은 N-H 수소결합을 만들어낸다. 게다가 TDI로부터 생성된 중합체요소 미소캡슐은 C-H peak에서 N-H peak까지 그리고 C-H peak에서 C=O peak의 정도 있어서 다른 열적인 특징을 보일 것이라고 추측할 수 있다.
Figure2는 다른 디이소
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자료출처 : http://www.ALLReport.co.kr/search/detail.asp?pk=11067848&sid=ddangkung&key=
[문서정보]
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자료제목 :
파일이름 : Polyurea Microcapsules with Different Structures.hwp
키워드 : Polyurea,Microcapsules,with,Different,Structures
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