技术摘要：
本发明涉及一种阳离子型高度自分散稳定密闭香精微胶囊及其制备方法和应用。该微胶囊以含叔胺阳离子基团结构的聚氨基甲酸酯化合物为壳材，天然植物精油为芯材。该方法包括：将二异氰酸酯、二羟乙基脂肪胺和催化剂在溶剂中反应，将得到的含脂肪叔胺的二异氰酸预聚体和天 全部
背景技术：
微胶囊技术是一种用成膜材料把固体或者液体包裹形成小粒子的技术，其实质是 通过密闭的或者是半密闭的壁膜将芯材与外界环境隔离，从而达到保护和稳定芯材,屏蔽 气味和颜色，控制释放芯材的目的。微胶囊化的意义在于能有效持久地降低芯材受氧气、湿 度、热、光和其他物质等外界环境因素的影响，有效地防止这些外界的因素对芯材物质的破 坏减少芯材向环境的扩散或挥发，抑制芯材中有效活性成分的挥发损失，提高其稳定性，使 品质保持持久能人为而有效地控制芯材的释放，使芯材原有的功效得到最大限度的发挥， 改善芯材的物理和化学性质的稳定性，将液体或者半固体的流质体转化成自由流动的固体 粉末。 带有芳香气味的纺织品给人一种清香宜人的感觉,深受消费者的喜爱，然而香精 的组成十分复杂，其中含有的有机成分多为易挥发、化学性质不稳定的物质，所以为了在使 用和保存期间保护香精免受外界环境的影响，使香气缓释，达到延长其保香期的目的，最好 把香精微胶囊化。 香精微胶囊作为纺织品用功能整理剂，大都以乳化分散等方式配制成各种纺制品 的整理剂来对纺织品进行整理剂加工，同时在储存过程中也大都以水分散体系来加以保 存。 由于香精微胶囊的表面结构和其粒径的大小，决定了大多数的香精微胶囊都存在 一个易分层的缺陷，尽管分散剂的加入、保护性胶体的使用可以在一定程度上提高香精微 胶囊的分散稳定，但随着储存时间的延长，香精微胶囊表面的分散剂容易解吸附，最终造成 香精微胶囊的沉淀分层，这种分层现象对消费者来说带来了应用上的困难。 同时大多数的香精微胶囊的壳结构不具有电荷特性，因此在水溶液中受重量影响 香精微胶囊颗粒易于沉淀而影响消费者合理使用；同时作为香精微胶囊颗粒的电中特点， 也缺少对纤维的吸附性，在纺织品洗涤过程中，难以通过电荷作用附着织物表面，因此合成 具有阳离子特性的香精微胶囊可以利用相反电荷的吸附特性，有效的附着到织物的表面， 提高香精微胶囊在水溶液中向织物的转移效率，增大香精微胶囊的利用率。 阳离子型香精微胶囊的制备是微胶囊的颗粒表面形成阳离子的电荷特性，增加了 微胶囊颗粒之间的电荷斥力，可以确保微胶囊分散液的分散稳定性。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种阳离子型高度自分散稳定密闭香精微胶 囊及其制备和应用，以克服现有技术中香精微胶囊分散稳定性差的缺陷。 本发明提供了一种阳离子型香精微胶囊，所述微胶囊以含叔胺阳离子基团结构的 3 CN 111569793 A 说 明 书 2/5 页 聚氨基甲酸酯化合物为壳材，天然植物精油为芯材；所述含叔胺阳离子基团结构的聚氨基 甲酸酯化合物是将二异氰酸酯、二羟乙基脂肪胺和催化剂反应，将得到的含脂肪叔胺的二 异氰酸预聚体在酸性条件下与多元醇加成聚合得到。 所述含叔胺阳离子基团结构的聚氨基甲酸酯化合物起到密闭低分子香精挥发的 作用。 本发明还提供一种阳离子型香精微胶囊的制备方法，包括以下步骤： (1)将二异氰酸酯、二羟乙基脂肪胺和催化剂在溶剂中反应，得到含脂肪叔胺的二 异氰酸预聚体，其中二异氰酸酯、二羟乙基脂肪胺、催化剂和溶剂的比例为165-265g:160- 170g:0.002-0.08g:90-250mL； (2)将步骤(1)中含脂肪叔胺的二异氰酸预聚体和天然香精精油混合，加入含有多 元醇的酸性水溶液，乳化，然后加成聚合反应，得到阳离子型香精微胶囊，其中，步骤(1)中 含脂肪叔胺的二异氰酸预聚体、天然香精精油、多元醇和酸的质量比为32-36:30-50:5-7: 5-7。 所述步骤(1)中二异氰酸酯为芳香族二异氰酸酯、脂肪族二异氰酸酯中的至少一 种。 所述芳香族二异氰酸酯为TDI、氢化MDI或MDI；脂肪族二异氰酸酯为HDI或IPDI。 所述步骤(1)中二羟乙基脂肪胺为碳长在8-18之间的二羟乙基脂肪胺，优选二羟 乙基十六胺或二羟乙基十八胺。 所述步骤(1)中催化剂为二月桂酸二丁基锡；溶剂为无水丙酮。 所述步骤(1)中反应温度为50-70℃，反应时间为3-12h。 所述步骤(2)中天然香精精油为熏衣草精油、天竺葵精油、春黄菊精油、洋甘菊精 油、薄荷精油、金银花精油中至少一种。 所述步骤(2)中多元醇为乙二醇或丙三醇；酸为乙酸、丁二酸或乳酸。 所述步骤(2)中乳化时间为30-90min；加成聚合反应为升温至30-45℃保温5-7h。 本发明还提供一种阳离子型香精微胶囊在织物整理中的应用。 将阳离子型香精微胶囊采用浸轧、印花、涂层或喷雾于纺织品上，并用阳离子聚氨 酯粘合剂粘着用于床单、毛巾和服装的后整理，日常使用中的轻度机械摩擦即能释放出香 料微胶囊中的精油成分调节使用者的情绪。 将阳离子型香精微胶囊、阳离子PU、非离子渗透剂和柔软剂配置成整理剂，将织物 浸轧整理剂中，烘干，得到整理后的织物。 本发明微胶囊壳材为含叔胺阳离子基团结构的聚氨基甲酸酯化合物，香精微胶囊 壳结构上的叔胺结构阳离子基增加了微胶囊颗粒表面的双电层的正电位值，使微胶囊颗粒 相互之间产生较大的静电斥力，微胶囊在弱酸性水溶液中分散稳定性得到提高。由于叔胺 结构在二异氰酸酯预聚体中的存在，可以确保合成的香精微胶囊在壳结构上具有能够起到 分散稳定的叔胺结构，在弱酸性水溶液体系中，香精微胶囊颗粒带正电荷自身具有了高分 散稳定的特性，提高其和阳离之化合物的共混相容性。 本发明采用二异氰酸酯为成壳材料，合成聚氨基甲酸酯结构的香精微胶囊壳结 构，在香精微胶囊的聚氨基甲酸酯壳结构中引入叔胺结构，通过共价键和微胶囊壳结合，具 有高度的物理和化学稳定性，在香精微胶囊使用过程中具有高牢度性，因此稳定的叔胺结 4 CN 111569793 A 说 明 书 3/5 页 构，确保香精微胶囊的表面具有稳定的阳离子保护层，稳定了香精微胶囊颗粒间的静电斥 力，提高香精微胶囊在弱酸性水溶液体系的稳定性。 本发明合成含有叔胺结构二异氰酸酯预聚体的反应方程如下： 式中R基为长链脂肪烃，碳长在8-18之间，优选碳16或18。 本发明油相体系水乳化过程中，水溶液中加入一定量多元醇类化合物和有机酸， 如乙二醇、丙三醇，乙酸、丁二酸、乳酸等，在机械搅拌作用下，油相体系分散成为油性小颗 粒，在上述酸性溶液中含叔胺结构二异氰酸酯预聚体中叔胺基被阳离子化，加速了油相在 水相中的乳化和乳化稳定，预聚体水溶性提高，但预聚体中二异氰酸酯结构的疏水性，使得 含叔胺结构二异氰酸酯预聚体能更有效地分布在油相颗粒的表层，形成具有内外结构的油 性颗粒，其中内层以香精精油成分为主，成为香精微胶囊芯材结构，外层以含叔胺结构二异 氰酸酯预聚体为主，形成香精微胶囊的壳结构；在油相水乳化体系中，油性颗粒的界面，阳 离子结构的二异氰酸酯预聚体和多元醇发生加成反应形成高分子的聚氨基甲酸酯结构的 壳材，保护了香精的稳定性，也稳定了香精微胶囊的水分散性，化学反应方程如下： 本发明合成的香精微胶囊以天然香精精油为芯材，如熏衣草精油、天竺葵精油、春 黄菊精油、洋甘菊精油等所散发的香味有助于消除疲劳、提高睡眠质量的作用；也可以选择 薄荷精油、金银花精油等香味起到镇静、安神的作用。 本发明合成的香精微胶囊，具有均匀的粒径分布，同时香精微胶囊具有高度的致 密性香精微胶囊在100-105度的温度条件下具有密闭性，在用于纺织品整理过程中，保证整 理后的纺织品具有香味的耐久性，该香味的耐久性表现为，纺织品经过长期存放后(6个 月)，在机械摩擦的条件下仍然具有释放香味的效果。 有益效果 本发明中含叔胺阳离子基团结构的预聚体在微胶囊合成过程中，既是微胶囊的壳 结构原料，又具有乳化分散作用，通过这种叔胺的阳离子结构，可以保证香精微胶囊在弱酸 性溶液中的分散稳定，这种分散稳定和溶液的稀释倍数无关。
本发明涉及一种阳离子型高度自分散稳定密闭香精微胶囊及其制备方法和应用。该微胶囊以含叔胺阳离子基团结构的聚氨基甲酸酯化合物为壳材，天然植物精油为芯材。该方法包括：将二异氰酸酯、二羟乙基脂肪胺和催化剂在溶剂中反应，将得到的含脂肪叔胺的二异氰酸预聚体和天 全部
背景技术：
微胶囊技术是一种用成膜材料把固体或者液体包裹形成小粒子的技术，其实质是 通过密闭的或者是半密闭的壁膜将芯材与外界环境隔离，从而达到保护和稳定芯材,屏蔽 气味和颜色，控制释放芯材的目的。微胶囊化的意义在于能有效持久地降低芯材受氧气、湿 度、热、光和其他物质等外界环境因素的影响，有效地防止这些外界的因素对芯材物质的破 坏减少芯材向环境的扩散或挥发，抑制芯材中有效活性成分的挥发损失，提高其稳定性，使 品质保持持久能人为而有效地控制芯材的释放，使芯材原有的功效得到最大限度的发挥， 改善芯材的物理和化学性质的稳定性，将液体或者半固体的流质体转化成自由流动的固体 粉末。 带有芳香气味的纺织品给人一种清香宜人的感觉,深受消费者的喜爱，然而香精 的组成十分复杂，其中含有的有机成分多为易挥发、化学性质不稳定的物质，所以为了在使 用和保存期间保护香精免受外界环境的影响，使香气缓释，达到延长其保香期的目的，最好 把香精微胶囊化。 香精微胶囊作为纺织品用功能整理剂，大都以乳化分散等方式配制成各种纺制品 的整理剂来对纺织品进行整理剂加工，同时在储存过程中也大都以水分散体系来加以保 存。 由于香精微胶囊的表面结构和其粒径的大小，决定了大多数的香精微胶囊都存在 一个易分层的缺陷，尽管分散剂的加入、保护性胶体的使用可以在一定程度上提高香精微 胶囊的分散稳定，但随着储存时间的延长，香精微胶囊表面的分散剂容易解吸附，最终造成 香精微胶囊的沉淀分层，这种分层现象对消费者来说带来了应用上的困难。 同时大多数的香精微胶囊的壳结构不具有电荷特性，因此在水溶液中受重量影响 香精微胶囊颗粒易于沉淀而影响消费者合理使用；同时作为香精微胶囊颗粒的电中特点， 也缺少对纤维的吸附性，在纺织品洗涤过程中，难以通过电荷作用附着织物表面，因此合成 具有阳离子特性的香精微胶囊可以利用相反电荷的吸附特性，有效的附着到织物的表面， 提高香精微胶囊在水溶液中向织物的转移效率，增大香精微胶囊的利用率。 阳离子型香精微胶囊的制备是微胶囊的颗粒表面形成阳离子的电荷特性，增加了 微胶囊颗粒之间的电荷斥力，可以确保微胶囊分散液的分散稳定性。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种阳离子型高度自分散稳定密闭香精微胶 囊及其制备和应用，以克服现有技术中香精微胶囊分散稳定性差的缺陷。 本发明提供了一种阳离子型香精微胶囊，所述微胶囊以含叔胺阳离子基团结构的 3 CN 111569793 A 说 明 书 2/5 页 聚氨基甲酸酯化合物为壳材，天然植物精油为芯材；所述含叔胺阳离子基团结构的聚氨基 甲酸酯化合物是将二异氰酸酯、二羟乙基脂肪胺和催化剂反应，将得到的含脂肪叔胺的二 异氰酸预聚体在酸性条件下与多元醇加成聚合得到。 所述含叔胺阳离子基团结构的聚氨基甲酸酯化合物起到密闭低分子香精挥发的 作用。 本发明还提供一种阳离子型香精微胶囊的制备方法，包括以下步骤： (1)将二异氰酸酯、二羟乙基脂肪胺和催化剂在溶剂中反应，得到含脂肪叔胺的二 异氰酸预聚体，其中二异氰酸酯、二羟乙基脂肪胺、催化剂和溶剂的比例为165-265g:160- 170g:0.002-0.08g:90-250mL； (2)将步骤(1)中含脂肪叔胺的二异氰酸预聚体和天然香精精油混合，加入含有多 元醇的酸性水溶液，乳化，然后加成聚合反应，得到阳离子型香精微胶囊，其中，步骤(1)中 含脂肪叔胺的二异氰酸预聚体、天然香精精油、多元醇和酸的质量比为32-36:30-50:5-7: 5-7。 所述步骤(1)中二异氰酸酯为芳香族二异氰酸酯、脂肪族二异氰酸酯中的至少一 种。 所述芳香族二异氰酸酯为TDI、氢化MDI或MDI；脂肪族二异氰酸酯为HDI或IPDI。 所述步骤(1)中二羟乙基脂肪胺为碳长在8-18之间的二羟乙基脂肪胺，优选二羟 乙基十六胺或二羟乙基十八胺。 所述步骤(1)中催化剂为二月桂酸二丁基锡；溶剂为无水丙酮。 所述步骤(1)中反应温度为50-70℃，反应时间为3-12h。 所述步骤(2)中天然香精精油为熏衣草精油、天竺葵精油、春黄菊精油、洋甘菊精 油、薄荷精油、金银花精油中至少一种。 所述步骤(2)中多元醇为乙二醇或丙三醇；酸为乙酸、丁二酸或乳酸。 所述步骤(2)中乳化时间为30-90min；加成聚合反应为升温至30-45℃保温5-7h。 本发明还提供一种阳离子型香精微胶囊在织物整理中的应用。 将阳离子型香精微胶囊采用浸轧、印花、涂层或喷雾于纺织品上，并用阳离子聚氨 酯粘合剂粘着用于床单、毛巾和服装的后整理，日常使用中的轻度机械摩擦即能释放出香 料微胶囊中的精油成分调节使用者的情绪。 将阳离子型香精微胶囊、阳离子PU、非离子渗透剂和柔软剂配置成整理剂，将织物 浸轧整理剂中，烘干，得到整理后的织物。 本发明微胶囊壳材为含叔胺阳离子基团结构的聚氨基甲酸酯化合物，香精微胶囊 壳结构上的叔胺结构阳离子基增加了微胶囊颗粒表面的双电层的正电位值，使微胶囊颗粒 相互之间产生较大的静电斥力，微胶囊在弱酸性水溶液中分散稳定性得到提高。由于叔胺 结构在二异氰酸酯预聚体中的存在，可以确保合成的香精微胶囊在壳结构上具有能够起到 分散稳定的叔胺结构，在弱酸性水溶液体系中，香精微胶囊颗粒带正电荷自身具有了高分 散稳定的特性，提高其和阳离之化合物的共混相容性。 本发明采用二异氰酸酯为成壳材料，合成聚氨基甲酸酯结构的香精微胶囊壳结 构，在香精微胶囊的聚氨基甲酸酯壳结构中引入叔胺结构，通过共价键和微胶囊壳结合，具 有高度的物理和化学稳定性，在香精微胶囊使用过程中具有高牢度性，因此稳定的叔胺结 4 CN 111569793 A 说 明 书 3/5 页 构，确保香精微胶囊的表面具有稳定的阳离子保护层，稳定了香精微胶囊颗粒间的静电斥 力，提高香精微胶囊在弱酸性水溶液体系的稳定性。 本发明合成含有叔胺结构二异氰酸酯预聚体的反应方程如下： 式中R基为长链脂肪烃，碳长在8-18之间，优选碳16或18。 本发明油相体系水乳化过程中，水溶液中加入一定量多元醇类化合物和有机酸， 如乙二醇、丙三醇，乙酸、丁二酸、乳酸等，在机械搅拌作用下，油相体系分散成为油性小颗 粒，在上述酸性溶液中含叔胺结构二异氰酸酯预聚体中叔胺基被阳离子化，加速了油相在 水相中的乳化和乳化稳定，预聚体水溶性提高，但预聚体中二异氰酸酯结构的疏水性，使得 含叔胺结构二异氰酸酯预聚体能更有效地分布在油相颗粒的表层，形成具有内外结构的油 性颗粒，其中内层以香精精油成分为主，成为香精微胶囊芯材结构，外层以含叔胺结构二异 氰酸酯预聚体为主，形成香精微胶囊的壳结构；在油相水乳化体系中，油性颗粒的界面，阳 离子结构的二异氰酸酯预聚体和多元醇发生加成反应形成高分子的聚氨基甲酸酯结构的 壳材，保护了香精的稳定性，也稳定了香精微胶囊的水分散性，化学反应方程如下： 本发明合成的香精微胶囊以天然香精精油为芯材，如熏衣草精油、天竺葵精油、春 黄菊精油、洋甘菊精油等所散发的香味有助于消除疲劳、提高睡眠质量的作用；也可以选择 薄荷精油、金银花精油等香味起到镇静、安神的作用。 本发明合成的香精微胶囊，具有均匀的粒径分布，同时香精微胶囊具有高度的致 密性香精微胶囊在100-105度的温度条件下具有密闭性，在用于纺织品整理过程中，保证整 理后的纺织品具有香味的耐久性，该香味的耐久性表现为，纺织品经过长期存放后(6个 月)，在机械摩擦的条件下仍然具有释放香味的效果。 有益效果 本发明中含叔胺阳离子基团结构的预聚体在微胶囊合成过程中，既是微胶囊的壳 结构原料，又具有乳化分散作用，通过这种叔胺的阳离子结构，可以保证香精微胶囊在弱酸 性溶液中的分散稳定，这种分散稳定和溶液的稀释倍数无关。
