MF-IPBC微胶囊木材防霉剂的制备及其性能研究

摘要

为优化MF-IPBC微胶囊防霉剂制备工艺，探究最佳制备条件对微胶囊耐老化、缓释和防霉性能的影响，旨在为该微胶囊防霉剂的制备、测试及应用提供理论依据。以三聚氰胺甲醛树脂（MF）为壁材，以碘丙炔正丁胺甲酸酯（IPBC）为芯材，以苯乙烯-马来酸酐共聚物（SMA）为乳化剂，采用原位聚合法制备MF-IPBC微胶囊木材防霉剂。试验采用单因素变量法，分别研究芯壁质量比、温度和pH等因素对微胶囊微观形貌、粒径分布的影响。探究最佳制备工艺下微胶囊防霉剂在不同温度、紫外老化环境下性能的变化，研究MF-IPBC微胶囊缓释性能。采用抑菌圈法研究该防霉剂的抑菌性能。试验结果表明，微胶囊合成的最佳制备工艺为，当设置芯壁质量比为2∶1、反应温度为55℃、pH为4.5、反应时间为2 h、搅拌速率为600 r/min时，微胶囊在微观形貌下观察粒径分布均匀，平均粒径约为4.23μm，用其处理于杨木中后呈现膜状覆盖于木材细胞壁上。老化试验结果表明，MF-IPBC微胶囊紫外老化24 h与IPBC粉末紫外老化6 h颜色接近，温度老化90℃时的MF-IPBC微胶囊颜色与温度老化70℃时IPBC粉末颜色相近；MF-IPBC微胶囊40～100℃始终未被高温熔化，而IPBC粉末在70℃开始转化为液态；微胶囊用质量分数20%的二甲苯水溶液稀释，前0.5 h释放速率快，随后的4.5 h释放速率减缓，5 h时基本完全释放达到稳定状态。抑菌圈试验结果表明，当微胶囊防霉剂质量分数为1%时，可可球二孢抑菌圈直径最大，当微胶囊防霉剂质量分数为0.8%时，黑曲霉、绿色木霉和桔青霉的抑菌圈直径均为最大。研究结果表明制备的MF-IPBC微胶囊防霉剂有效提高了IPBC耐老化性能，使芯材IPBC具有缓释效果，对4种菌种具有抑制作用，特别是对可可球二孢抑制效果最明显。

关键词

微胶囊 / 木材防霉 / 缓释性能 / 耐老化性 / 抑菌性能