制备导电微胶囊的方法及技巧

1.壳层掺杂—制备导电型微胶囊

首先对导电颗粒进行改性，然后制备微胶囊。物理改性为在导电颗粒表面加上一层水溶性/油溶性的乳化剂，使其能够溶解在壁材中。将改性后的导电颗粒按照一定比例加入到壁材中。然后（以原位聚合法为例）将带有导电颗粒的壁材溶液（单体或可溶性预聚体）加入连续相（或分散相）中，芯材为分散相。改变反应条件使带有导电颗粒的壁材在芯材表面先发生预聚，之后带有导电颗粒的预聚体进一步聚合，当预聚体聚合尺寸逐步增大后，沉积在芯材物质的表面。由于交联或聚合的不断进行，最终形成芯材物质的微胶囊外壳，成为导电微胶囊。前提是改性后的导电颗粒能够溶解于壁材聚合反应之前，具体制备过程如图10-10所示。

图10-10　物理改性导电型微胶囊制备过程(www.xing528.com)

化学改性为在导电颗粒表面接枝碳链或者羧基使其能够溶解在壁材中，以接枝碳链为例，第一步是导电颗粒的酸化，通过超声处理将3g导电颗粒与300ml浓硝酸混合2小时，然后搅拌混合物并在120 ℃下反应6小时。冷却至室温后，将混合物洗涤至中性，并通过孔径为0.45 μm的微孔膜真空过滤。干燥12小时后得到羧酸官能化的导电颗粒（导电颗粒-COOH）。第二步是导电颗粒的有机化。将导电颗粒-COOH与60ml SOCl2混合并在70 ℃下搅拌24小时，蒸馏SOCl2并将产物洗涤至中性。将生产物与60ml辛醇、十四烷醇和硬脂醇在70℃下搅拌48小时，获得具有多元醇的接枝导电颗粒分别标记为导电颗粒-C8，导电颗粒-C14和导电颗粒-C18。

2.芯材导电—制备导电型微胶囊

芯材导电型微胶囊以液态金属或碳材料溶液为芯材，先将芯材分散到溶液中形成小液滴，壁材分散到连续相或分散相。然后，使壁材在芯材液滴表面形成聚合物将芯材包覆成为导电型微胶囊。微胶囊未破碎时，微胶囊起到保护芯材的作用；当微胶囊受力或切割时将释放出导电能力的芯材而导电。