Способ получения микрокапсул

Способ получения микрокапсул

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

п> 523627

ОП И САНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительный к патенту (51) М, Кл."" В 01J 13/02 (22) Заявлено 14.03.73 (21) 1896253/05 (23) Приоритет — (32) 15.03.72 (31) 234793 (33) США

Опубликовано 30.07.76. Бюллетень № 28

Государственный комитет

Совета й1инистров СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 678.024 (088.8) Дата опубликования описания 06.08.76 (72) Автор изобретения

Иностранец

Герберт Бенсон Шер (США) Иностранная фирма

«Стауффер Кемикал Компани» (США) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ

МИ КРОКАПСУЛ

Данное изобретение относится к области капсулирования, в частности к получению капсул, состоящих из полимерной оболочки, содержащей такой материал, как жидкость.

Известен способ капсулирования, по которому оболочка получается поликонденсацией или полимеризацией материала оболочки.

Реакция для получения отвержденной оболочки капсул получается из амина, обладающего дифункциональным характером, и с производным кислоты,:которое для случая получения полиамида является дифункциональным или полифункциональным хлорангидридом. Капсулы, полученные известным способом, подвергаются большим напряжениям и деформациям.

Предложен усовершенствованный быстрый и эффективный процесс капсулирования, в котором исключена необходимость разделения инкапсулированного материала. Можно получить черезвычайно тонкую оболочку или ячеистую стенку капсулы. Межповерхностную полимеризацию обычно проводят путем взаимодействия двух несмешивающихся жидкостей, например воды и органического растворителя, соответственно содержащего прямовзаимодействующие, дополняющие друг друга органические промежуточные соединения, которые могут взаимодействовать между собой с образованием твердого поликонденсата.

Такие поликонденсаты, например полиэфир, полиуретан, полимочевина или другие вещества, могут получаться из промежуточных смол или мономеров.

5 Найдено, что эффективное капсулирование путем поверхностной полимеризации промежуточного органического соединения изоцианата можно осуществить при помощи процесса, который включает применение двух в

10 основном нерастворимых жидкостей, одну из них называют водной фазой, другую органической, по которому получают физическую дисперсию органической фазы в водной, причем органическая фаза содержит промежуточ15 ное органическое соединение изоцианата для полимочевинной оболочки капсулы. Межповерхностная полимеризация для образования стенки капсулы в соответствии с изобретением включает гидролиз изоцианатного моно20 мера с образованием амина, который в свою очередь взаимодействует с другим изоцианатным мономером с образованием полимочевинной оболочки. Во время гидролиза изоцианатного мономера освобождается дву25 окись 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

30 умеренном перемешивании дисперсии, образо523627 Д ванне полимочевинной оболочки капсулы вокруг диспергированных органических капель

0c) ществляет "» за счет ныгppBBHèÿ непрсрыв ной жидкой фазы или путем введения каталитического количества основного амина или других агентов, способных увеличивать степень гидролиза изоцианата, таких как ацетат три-к-бутилолова, возможно путем дополнительного установления рН дисперсии, таким образом осуществляя нужную реакцию 1р конденсации на поверхности между органическими каплями и непрерывной фазой.

Таким же образом получаются полностью удовлетворительные, отдельные капсулы, имеющие оболочку, состоящую из полемочевины 15 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 KBllсулы для применения, т. е. заключенный в капсулы материал можно использовать непосредственно в зависимости от типа применения. Однако, такое отделение перед исполь- л зованием можно осуществлять при помощи 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 IIQBbIcHTb стабильность при хранении и облегчить применение. Начальная дисперсия органической фазы в водной фазе может поддерживаться соответствующими эмульгирующими или диспер- 40 . 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 вод- 50 ную 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. По- 55 верхностно-активное вещество и защитный коллоид в водной фазе не участвует в реакции поликондансации, .при кото рой образуется стенка капсулы.

К приемлемым поверхностно-активным ве- 60 ществам относятся такие известные соединения, как нафталинсульфонат изопропила натрия, лаурат полиоксиэтиленсорбитолеата, этоксилированные нонилфенолы, однако предпочтительными поверхностно-активными ве- 65 ществами являются вещества класса полиэтиленгликолевых эфиров линейных спиртов. Хотя поверхностно-активное вещество помpLU,ают в водную фазу, его также можно помещать в органическую фазу. Без специальной ссылки на фазу, в которую помещают поверхностно-активное вещество, будет происходить деление и распределение поверхностно-активного вещества между каждой фазой при смешивании фаз в зависимости от их растворимости. Поверхностно-активное вещество можно не использовать, при условии, что прилагается достаточно высокая скорость сдвига для образования дисперсии.

Найдено также, что наиболее приемлемой ко нце нтрацией:поверхностно-активного и нгредиента в этой системе является количество примерно от 0,01 до 3,0 вес. С о в расчете на водную фазу..Чожно использовать более высокие концентрации поверхностно-активных веществ без увеличения способности к диспергируемости.

В водной или непрерывной фазе присутствует также защитный коллоид, который может быть выбран из большого ряда таких материалов. Примерами используемых защитных коллоидов являются полиакрилаты, метилцеллюлоза, поливиниловый спирт, полиакриламид и полиметилвиниловый эфир, малеиновый ангидрид. 1 ;оличество используемого коллоида будет зависеть от различных факторов, таких как молекулярный вес, тип и эффективность среды, совместимость и другие.

Кроме того, найдено, что защитный коллоид 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 коллоид можно добавлять частично до органической фазы и частично после стадии диспергирования. Обычно используют от 0,1 до

5,0 вес. О о в расчете на водную фазу.

Вторая органическая фаза содержит мате риал, который нужно за ка псулировать, и полиизоциана г. Капсулируемый материал может быть в концентрированной форме или в растворе водонерастворимого растворителя, его можно использовать как растворитель для полиизоцианата. Однако для достижения нужной концентрации активного материала в конечном продукте водонерастворимый органический растзоритель можно использовать для растворения материала и полиизоцианата. Капсулируемый материал и полиизоцианат добавляют одновременно к водной фазе. Когда их можно до бавлять отдельно при медленном перемешивании в реакторе в течение времени, достаточном для образования гомогенного органического раствора, предпочтительным методом является тот, при котором компоненты органической фазы добавляют одновременно в предварительно смешанном состоянии, т. е. их предварительно смешивают с получением гомогенной фазы перед до523627

5 бавлением и смещением с водной фазой. Количество органической фазы может меняться примерно от 1 до 75 oo. %. Концентрации нижних пределов сравнительно нежелательны, так как при них получаются очень разбавленные суспензии капсул. Предпочтительным количеством органической фазы является примерно от 25 до 50 оо. %.

Природа органического полиизоцияната определяет свойства получаемой капсулы. Полиизоцианаты также определяют структурную физическую прочность оболочки капсулы. Органические полиизоцианаты, применяемые H 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-2,4-фенилендиизоцианат, м-фенилендиизоциан ат, п-фенилендиизоцианат, 4,4 -метиленбис (фенилизоцианат), 2,4-толилендиизоцианат, толилендиизоцианат (60 jo, 2,4-изомера, 40% 2,6-изомера);

2,6-толилендиизоцианат, 3,3 -диметил-4,4 -бифенилендиизоцианат, 4,4 -метиленбис- (2-метилфенилнзоцианат), 3,3 -диметокси-4,4-бифенилендиизоцианат, 2,2 -, 5,5 - тетра метил-4,4 -бифенилендиизоцианат, 80% 2,4- и 20% 2,6-изомера толилендиизоцианата полиметиле нполифенилизоцианат (РЛР1) .

Крайне желательно использовать комбинацию органических полиизоцианатов, таких как полиметиленполифенилизоциянат и толилендиизопианят, 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 присутствовать в количестве более чем 2 вес, %.

Это не являстся ограничением и можно использовать большее количество, которое приолижается к 100% (но при 100% получится продукт без капсулированного материала) .

Предпочтительный диапазон включает от 2,0 до 75 вес.,о 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 предпочтительнйм вариантом изобретения в процессе используются две в основном нерастворимые фазы. описанйые

6 выше. Способ включает получение физической дисперсии органической фазы в водной или непрерывной фазе, причем в этой дисперсии в водной фазе образуются капли желае5 мого размера. После чего путем установления рН получаемой смеси ". —."мпературы в приемлемом диапазоне, на поверхности между каплями и непрерывной фазой проводят реакцию конденсации. Опрелелечные изменения в nocl0 ледовательности стадий установления рН и подведения нужного тепла будут ясны из след ющего описания и ппимепов, Темпепят п,дв .хфазовой смеси, т. е..дисперсии органической Фазы в водной Фазе повышают от 40 до 60 С, Температупный интервал для пеакпии конденсации, в соответствии с чянным изобпетением, составляет от 20 до

90 С. Тогда как тепло,чля начала пеявцич может быть подведечо к диспепсчи опгянической Фазы в ночной пдновпеменно или после стано .чения пН ло н :жной ве.чичины. воднчю Фазч можно и пенять до тпеб емой темпепат пы пепед чобавчением опганиче кой фазы и лиспепсич. По этой метолике, становление пН ос .шествляется после того кяк обпаз чется диспепсия и пН сохраняется в ппе,челах. .кязаннь1х н лже.

В соответствии с изобпетением няйде тп, что катялизятоп. cnopoán÷H vee.чичинать скопость гичполизя изопиянятя. няппимеп типа основного яминя, мож.о добавлять в опгяничPcêi ю ил л вочн ю Фя i. nene T няялом påàKции конденсяпии. Однако чля vдячного осуществления изобретения этя стадия не яв,чяется необходимой. Когчя ката,чизатоп заменяют vae,nn÷ånием темпеп ать пы в ппопессе, почiченнгяй пполi.кт можно cDBBHHBBTH c Нр-катялитической системой. Повышение темпепат пы H кятялизатоп можно использовать од4о новпеменно для пповеденич реакции полпконденсяпии. В соответствии с этой меточикой кятячиз",оп п ечпочтитечьпо добавлять н оргяниче к ю Фаз и систет во время смешения водной опганической Фяз.

45 Няйлен, что пязличны . катализятопы мо. гут быть ппиголны и их выбоп б дет зависеть от Факто ов. легко оппедечяемых специалистами. Оппелеленные основные опганические амины. пречпочтительно ТпсТ-амины и ацетаты алкилолова. такие кяк апетат триб тилолово и чиапетат ли-н-б .тилолово, применяются в качестве катализаторов. Когда использмют ацетат алкилолова, его берчт в количестве от. 0.001 до 1.0 вес. % в расчете на ор55 ганическую фаз . К основным органическим третичным аминам относятся также триэтилен диамин, N.N,N,N -тетпаметил - 1,3 — бутандиамин, . триэтиламин, 3-N-бутиламин и другие. Количество катализаторов будет изменяться B зависимости от системы и условий.

Когда испо.чьзуют основной органический амин, его берут в количестве от 0,01 до

10 вес. % в расчете на органическую фазу. . Часто окязываатся, нто вода слегка растворяется в водонерастворимом материале, 523627

7 который надо закапсулировать. Количество воды, растворимое в капсулируемом материале, зависит от природы материала (ооычно оно невелико). Однако, когда используют водонерастворимый материал, предпочитают использовать небольшие отклонения от обычных процессов. В такой системе образуются частицы с:плохо выражен ной 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 водонерастворимом материале, что послужит ппичиной растворения большого количества воды. Этот процесс предпочтительно ocvrgecvHлять при комнатной температчпе 15 — 30 С.

Метод добавления кятализатора к водной фазе после диспе1?гипования не ограничивается капсчлированием только водонепаствовимого матепиала, котопый может раствоI?HTh значительное количество воды. но ппименяется также с люоым водонерастворимым материалом.

Во воемя пепемешиввния водной фазы добавляют опганическс ю. поедпочтите,ячьно R ппедвя вительно смешяином состоянии. После этоГО 0 THV ?KH кО тЬ,ЧИсн пгИП1 Iot t" чв гой

Можно использовать любое vcTDQHcTR Iëÿ сoзлянчя высокой си Iы c Iвигя для тог ч чтоб т пол ч ть капли пяямеоом в чияпяяон

05 — 4 000 мк. Фяктический диапяон б чет зови"еть от woHewHn o ппимевения. Так. ппечпо титечьным,чт япя О nv ч петицичного ппимснения является 1.0 — 100 мк

Описывяемый < ппсп< ппмевтся чля О ч ЧЕНИЯ КЯПС ПЯЯЧИ" НЫХ. HO ОДНОПОЛНЫХ ВЯЗМЕПОВ. ПОСЛЕ ПО.Чт"ЧЕНИя КяПЛИ НЧжвого пяямепя чиспепгиплощие спедствя пепестяют чействовать. Для бя чянсиповяния ппопесся тпебс ется только слабое пепемешиня

Поч чают яякяпс лиоованный мятепиял бев vстявов.чечня оппече.ченной в,чип -! пН т. е. во впемя кяплччиповчия не тпеб . тс т создавать опречеленный ИН системы значение величины ОН ппимеоно Π— 14. Установление рН до какой-то оппеле.чинной в,чичины

áx ЧЕт ЗавИСЕтЬ От ППИРОДЫ КОМПОНЕНТОВ гигтемы, тяжких как поверхностно-активны вещест1 я. коллоиды. кятализатопы, темпепят ры. матевиял которой надо закапсчлировять. и долгие. Няппимеп. если чать ч.пясть пН чо около 7,0, то во время реакции будет выделяться двуокись углерода. Если выделение двс окиси углерода нежелательно, тогда величинч рН следует установить около 7,0. Величину рН устанавливают после диспергивования и сохраняют ее в течение реакции конденсации. В водно" фазе рН чстанавчивают до добавления и диспергпрования в ней оргаии "кай фазы при помощи различных вода5

1о

8 растворимых оснований и кислот„не взаимодействующих с промежуточным соединением полиизоцианата, Предпочтительно используются концентрированные гидроокись натрия (25О/о 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 вну 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 первоначалыной дисперсии органической фазы, при более высокой скорости перемешивания, что приводит и увеличению силы сдвига, можно получать капсулы меньших размеров

Спо соб про водят,прерывно и .непрерывно. При осуществлении прерывного способа все различные жидкости и реагенты соединяют вместе в одну. Непрерывный процесс

523627

9 можно 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.

Пример 1. Воду (500 мл), содержащую

1,0 /о нейтрализованного полиметилвинилового эфира (малеиновый ангидрид) защитного коллоида и 0,2 /о .эмульгатора этоксилата линейного спирта (15=S=20) помещают в открытый реакционный сосуд. В отдельном контейнере смешивают 160 r О-; -S-фенилэтилфосфондитиоата (инсектицид), 39 r полиметиленполифенилизоцианата и 19,5 r 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 50 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 0,25О/о загустителя бентонита натрия и 0,05 /о биоцида пентахлорфената натрия для получения продукта, минуя стадию отделения или промывки. рН продукта обычно устанавливается до

9,75 путем добавления 25О/о NaOH раствора и реакционную смесь охлаждают до комнатной температуры.

Пример 2. Воду (500 мл), содержащую

1,5 /о защитного коллоида гидроксипропилметилцеллюлозу и 0,2 /, эмульгатора этоксилированного линейного спирта, помещают в открытый реакционный сосуд. В отдельном контей нере смешивают вместе 150 г S-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 устанавливают до 8,0 при помощи 10 /р-ного раствора гидроокиси натрия. Эту величину .рН поддерживают в течение 3 час путем непре5

10 рывного добавления 10 /о-ного раствора идроокиси натрия. Присутствие катализатора позволяет проводить межповерхностную полимеризацию при комнатной температуре (2 5 С) .

Пример 3. Воду (500 мл), содержащую

0,5 /о защитного коллоида полиакриламида и

0,2 /о этоксилата линейного спирта, помещают в открытый реакционный сосуд. В отдельном контейнере смешивают вместе 167 r

0 - этил - S - фенилэтилфосфонодитиоата(инсектицид), 14,5 г полиметиленполифенилизоциа ната и 14,5 г толилендиизоциа ната. Вод ную фазу в открытом реакторе нагревают до

45 С, после чего указа н ную органическую смесь добавляют в реактор и эмульгируют мешалкой с высокой скоростью сдвига. В этот момент рН среды равняется примерно 6,5. Размер поч .ченных 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,lo 8,5. Температура реакционной смеси равна 50 С. Темпера nv и рН реакционной смеси поддерживают

50 С и 8.5 соответственно в течение 3 час для завевшения межповерхностной полимеризации рН поддерживают 8,5 путем непрерывного добавления 25 /о-ного раствора гидроокиси натрия. В этот момент можно добавить

".,ãróñòèòåëü 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.

Пример 4. Вод (100 мл), содержащую

Зо/о полиакрилатного защитного коллоида, 0,2 /о эмульгатора этоксилата линейного спирта, помещают в открытый реакционный сосуд.

В отдельном контейнере смешивают 30 г

4 -этилфенилгараниловый эфир-6,7-эпоксида (заменитель гормона насекомых) и 2,4 г толилендиизоцианата. Смесь затем добавляют в открытый реакционный сос д и эмульгир :ют 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 гидроокиси 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.

Пример 5. Воду (500 мл), содержащую

1,0 /о защитного коллоида — поливинилового спирта и 0.2 /о эмульгатора = этоксилата ли523627

11 12 нейного спирта, помещают в открытый реак- ростью сдвига. Полученные частицы имеют ционный сосуд. Температуру этого раствора размер от 5 — 15 мк. Для поддержания равйоповышают до 40 С. В отдельном контейнере весчя реакции требуется только слабое пересмешивают 30 г S-этилдипропилтиокароама- мешивапие. К реакционной смеси затем дота(гербицид) и 10 г полиметиленполифенил- о бавляют 100 r 5,0 /о-,ного вод ного раствора поизоцианата. Смесь затем добавляют 9 реак- лиакриламидного защитного коллоида (Л— ционный сосуд и эмульгируют высокоскорост- 370). Температуру реакционной смеси повыной мешалкой. Темпер",òã1у системы повыша- шают до 50 C и в то же время рН диоперсии

О о/ ют до 60 С и продолжают слабое перемешива- поддержив":loò 8,5 путом добавления 5 /о-ного ние в течение 1 — 1,2 час, в то впемя как 10 раствора гидроокиси натрия. Температур температуру поддерживают 50 С. Материал реакционной смеси поz 1е11жива1от при 50 С фильтруют и промывают три раза и зат м и рН поддерживают 8,5 в течение 3 час для су1" ат при комнатной температуре, того, чтобы завершить межповерхностную НоПример б. Воду (500 мл), содержащу1о лимеризацию. Реакциош1ую смесь охлаждают

3.0 "/о защитного кодло.1да гидроксипропил- 15 до комнатной температуры. метилцеллюлозы и 0,2 /о эмульгатора этокси- Пример 9. Этот пример иллюстрирует лата линейного спирта помещают в открытый полменение высокощелочной величины реакционный сосуд. В отдельном контейнере рН (13,6). смешивают 150 г S-этилдипропилтиокарбама- Воду (500 мл), содержащую 2,0О/о защитнота (гербицида), 35 r полиметиленполифенил- 20 го коллоида гидроксипропилметил целлюлоизоцианата, 17,5 г толилендиизоцианата и зы, 0.2 /о эм льгато ра — этоксилата линейного

0 05 г ацетата трибутилолова в качестве спирта и 1,5О/о гидроокиси натрия (рН 13,6 катализатора. Эту смесь затем добавляют в помещают в открытый реакционный сосуд. В реакционный сосуд и эмульгируют высоко- отдельном контейнере смешивают вместе скоростной мешалкой. Полученные частицы 25 160 г S — этилдиизобутилтиокарбамгта (гербиимеют размер около 5 мк. Для поддержания цид). 35,0 r полиметиленполифенилизоцианаравновесия реакции требуется только слабое та, 17,5 г толилендиизоцианата и 0,05 г ацеперемешивание. Температ ру системы мед- тата триб тилолова. Водную фазу охлаждаленно поднимают до 50 С в течение более ют до 9 С. Затем добавляют органическую

1 — 1/2 час. При 50 С происходиг значитель- 30 фазу в реакционный сосуд и эмульгируют меное образование пены. Систему поддержива- шалкой с высокой скоростью сдвига. Все часют при температуре 50 С в течение еще 1 — тицы уменьшились в размерах до менее 40 мк.

1/2 час, после ч -.о ее охлаждают до комнат- Для поддержания равновесия реакции треб .ной температуры. Исследования под микро- ется только слабое перемешивание. Темпераскопом системы показали дискретные капсу- 35 туру медленно поднимали до комнатной лы правильной формы. (22 С). Перемешивание продолжали в течеПример 7. Воду (500 мл), содержащую ние примерно 16 час.

3% полиакрилатного зашитного коллоилв и Пример 10. Этот пример иллюстпипvет

0,3% эмульгатора — этоксилата линейного использование высококислой величины рН 1 0 1. спирта, помещают в открытый реак 1ионный 40 Воду (500 мл), содержащую 3,0 /в зашитноВ QT+eJlbHoiv KoHTPЙнерe смеш11.IHIGT 1 о 1;олдо . IH lloJIH IHHHJIQBoro cIIHpTB 540 0,3 А

30 г $-этилдиизобутилтиокарбамата(герби- эмульгатора этоксилата линейного OHHpтз и цида), 6,7 r полиметиленполифенилизоциана- 3,7 /11 соляной кислоты (рН О), помещают в та и 3,3 г толилендиизоцианата. Затем ор- открытый реактор. В отдельном контейнере ганическую фазу добавляют в пеактоп и 40 смешивают вместо 150 г S-n-пропилди-и-проэмульгиоют мешалкой с высокой скоростью . пилтиокарбамата(гербицид), 17,7 г полиметисдвига. Полученные частицы имеют размер от ленполифенилизоцианата и 8.,8 r толилендиоколо 1 до 10 мк. Для поддержания равнозе- изоцианата. Эту смесь затем добавляют в сия реакции требуется только слабое переме- реакционный сосуд и эмульгируют мешалкой шивание. рН реакционной среды устанавли- 50 с высокой скоростью сдвига. Все частицы бывают 4,5 при помощи конпентрированной со- ли уменьшены до размеров ниже 15 мк. Для ляной кислоты. Темпеовт 1ру реакционной поддержания равновесия реакции требуется смеси повышают до 50 C H поддерживают только слабое перемешивание. Температуру ее в течение 3 часов. Систему охлаждают до оеагентов повышают до 50 C в течение 20 мин. комнатной тем1 ературы. Во время реакции 55 Температуру реакционной смеси поддерживарН среды остается 4,5. ют при 50 С в течение 2 — 1/2 час для заверIT р и м е р 8. Воду (900 мл), содержащую щения межповерхностной полимеризации.

0,3 /о эмульгатбра — этоксилата-: линейного Пример 11; Этот пример относится к капспирта помещают в открытый реакционный сулированию водонерастворимого материала, сосуд. В отдельном контейнере смешивают 60 который может растворить значительное ковместе 334 г $-этилдиизобутилтиокарбама- личество воды, в данном случае 5,4О/о. та (гербицид), 20,7 г полиметиленполифенил- Воду (500 мл), содержащую 1,0", „полиизоцианата и 20,7 г толилендиизоциаиата. акриламидного. защитного кодлоида и 0,3 /О

Органическую фазу затем добавляют в реак- этоксилата линейного спирта помещают в тор и эмульгируют мешалкой с высокой ско- 65 открытый реакционный сосуд. В отдельном

523627

Формула изобретения

Составитель Л. Жукова

Редактор Л. Герасимова Техред Е. Подурушина Корректоры: Л. Денискина и О. Тюрина

Заказ 1795/13 Изд. № 1544 1 ираж 864 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Сапунова. 2

Типография, пр. контейнере смешивают вместе 33,4 r триср-хлорэтилфосфата (замедлитель пламени), 4,0 r полиметиленполифенилизоцианата и 2,0r 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 †катализато, растворенного в 10 мл воды, и рН устанавливают 9,5. рН поддерживают при 9,5 путем добавления

25%-ного раствора гидроокиси натрия и продолжают перемешивание при комнатной температуре (около 25 С) в течение 17 час.

Пример 12. Этот пример иллюстрирует инкапсуляцию твердых материалов путем образования оболочки вокруг водонерастворимого растворителя, в котором растворен материал, Воду (500 мл), содержащу1о 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 N-(меркаптометил) - фтали мид - S-(0,0 - диметилфосфордитиоат) — инсектицид с точкой плавления 72 С (в тяжелом ароматическом нафта-растворителе), 8,3 r полиметиленполифе нилизоциаяата 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.

Пример 13. Этот пример иллюстрирует инкапсуляцию водонерастворимых вещестз в органической фазе. Воду (500 мл), содержащую 0,5% полиакриламидного защитного коллоида и 0,3% этоксилата линейного спирта помещают в открытый реакционный сосуд и рН устанавливают до 8,5. В отдельном контейа1ере смешивают вместе 138,5 r S-этилдипропилтиокарбама га (гербицид), 11,5 г N,N-диалкилдихлорацетамида (гербицидное противо5

Г0

40 ядие), 35,0 г полимети;,снпог1ифспил11зоциа. 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. Реакционну1о смесь выдерживают при темпер атуре 50 С в течение 2 —.1/2 час. рН поддерживают 8,5 путем добавления 25%-ного раствора гидроокиси натрия.

Полученные капсулы по данному способу имеют различное применение, например, для вмещения красителей чернил, хим гческих 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 органи .еского 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.