沥青混合料微胶囊自修复技术的研究综述

为了进一步促进微胶囊自修复技术在中国道路工程领域中的发展与应用,综合国内外最新研究成果对沥青混合料微胶囊自修复技术展开全面的分析,总结微胶囊自修复技术的基本原理、研究现状及进展,系统梳理了自修复微胶囊的性能表征方法、掺加微胶囊沥青材料的自修复性能评价方法,并重点分析不同评价方法的优点与不足。在此基础上,从囊芯材料的选择、囊壁材料的研发、微胶囊的粒径与形状等3个方面概述沥青混合料自修复微胶囊的设计方法;介绍了沥青混合料微胶囊自修复技术的最新室外试验研究进展。结果表明:当前沥青混合料微胶囊自修复技术研究中存在着路用性能研究不系统、评价方法不成熟、微胶囊设计方法不完善等问题;下一步应开展通过数值模拟的方法探讨微胶囊在沥青混合料中的多维受力特性,为微胶囊的精细化设计提供可靠的理论依据;开发能够多次缓释、高耐久性的自修复微胶囊,使其可以在整个路面预养护周期内发挥自修复作用;研发复合自修复路面养护技术,实现沥青路面在预养护阶段不同时间节点的按需自修复。     

食品机械中自修复材料齿轮应用及噪声影响

介绍了复合材料的自修复技术及微胶囊自修复原理,提出在食品机械中采用加入微胶囊自修复材料的复合材料齿轮,实现食品机械减重、降噪.通过对新型齿轮复合材料试件摩擦过程中不同温度下的噪声数据分析和对比,探讨了自修复微胶囊对复合材料齿轮振动噪声性能的影响.实验结果表明,自修复微胶囊降低了齿轮的摩擦噪声.     

自修复微胶囊型环氧树脂复合材料的制备及其性能

以脲醛树脂为壁材,E-51环氧树脂为芯材,利用原位聚合法制备了自修复环氧树脂微胶囊.采用扫描电镜观察了微胶囊形貌,金相显微镜测量了微胶囊的粒径大小及分布,傅里叶变换红外光谱仪表征了微胶囊化学结构,综合热分析仪分析了微胶囊热稳定性.将E-51微胶囊与潜伏性固化剂邻苯二甲酸酐植入到E-44环氧树脂基体中,制备了自修复微胶囊型环氧树脂复合材料,利用简支梁冲击试验机测试了试样冲击强度和自修复效率.结果表明:制备的微胶囊呈规则球体,囊芯质量分数高,热稳定性好;微胶囊的植入使得环氧树脂复合材料的冲击断面形貌从平整形态向针状斑纹形态转变.当自修复环氧树脂复合材料中微胶囊和潜伏性固化剂的质量分数分别为8.0%和3.0%时,自修复效率达到81.5%.     

氟化聚合物/双微胶囊自修复防污涂层的研究

针对水下涂层材料在使用过程中产生的微裂纹难以及时修复和海洋生物污损问题,设计开发了一种氟化聚合物/双微胶囊的环氧树脂复合涂层(PFG/Dual-MCs/ER),该复合涂层具有微裂纹自修复和抗生物黏附的双重功能.采用原位乳液聚合法制备了包裹环氧树脂和稀释剂的聚脲醛微胶囊(ER-MCs),采用溶剂蒸发法制备了包裹水下环氧固化剂的聚甲基丙烯酸甲酯微胶囊(UEH-MCs),采用自由基聚合法制备了甲基丙烯酸六氟丁酯(HFBM)与甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)的无规共聚物(PFG).将两种微胶囊包埋在环氧树脂涂层中并在表面接枝上PFG,制备出PFG/Dual-MCs/ER复合涂层.表征了微胶囊和PFG的结构组成,并检测了涂层的自修复和抗蛋白黏附性能.结果表明,PFG/Dual-MCs/ER复合涂层具有较好的自修复能力,表面接枝PFG使涂层表面对牛血清白蛋白的吸附明显减少.因此,这种兼具自修复和抗蛋白黏附性能,易于制备的PFG/Dual-MCs/ER复合涂层在海洋设施防护领域具有较好的应用前景.     

地下结构混凝土微胶囊自修复法及力学模型

由于受到外环境和内环境的共同作用,地铁隧道结构的劣化现象是不可避免的,且用常规方法难以修复.而微胶囊自修复混凝土为地铁隧道结构的修复提供了新的方法,它能够智能、大范围地修复细微裂缝,且对结构造成的初始损伤较小.为此,提出了基于泰勒弹性损伤模型的受拉荷载下地下结构微胶囊自修复混凝土的二维自修复细观力学模型,建立了损伤修复演化方程,给出了修复后柔度的求解公式.微胶囊自修复水泥的试验与数值对比分析表明,该模型不仅能够模拟地下结构微胶囊自修复混凝土的损伤修复现象,而且具有较好的计算精度.     

封装愈合剂及橡胶沥青混合料的自愈性能

为利用封装愈合剂实现橡胶沥青路面自修复,通过锐孔凝固浴法制备了封装愈合剂的海藻酸钙自修复微胶囊,并研究了微胶囊的基本物理性能指标、内外结构特征、耐热性能、耐压性能、开裂性能及其橡胶沥青混合料的自愈合性能与路用性能.结果表明:封装愈合剂的海藻酸钙微胶囊在烘干阶段会出现漏油现象,油水比越大,漏油情况越严重,油水比1∶6,1∶8,1∶10的微胶囊强度较高,漏油量较小;海藻酸钙微胶囊内部为多个不规则空腔结构,可以储存囊芯材料,其中,油水比1∶10的微胶囊的性能最优,能够抵御橡胶沥青混合料生产与施工过程中的高温和受力环境,并能在路面开裂时及时破裂;橡胶沥青混合料自身具有一定的自愈合性能,而封装愈合剂能够显著增强橡胶沥青混合料的自愈合能力,并在微胶囊发挥自修复作用后能够显著延长其疲劳寿命.     

卡马西平微胶囊的超临界制备及溶出性能研究

为提高卡马西平药物的溶出性能,基于超临界流体注入(SFI)技术,先后开展了聚乳酸-羟基乙酸(PLGA)、聚乙二醇单甲醚-聚乳酸-羟基乙酸(MPEG-PLGA)聚合物包裹卡马西平的微胶囊制备实验。结合差示扫描量热法和红外光谱分析,探讨了卡马西平在微胶囊中的形态及其与聚合物分子间的作用,同时实测了相应的药物体外溶出性能。结果表明:该文所制PLGA及MPEG-PLGA载药微胶囊中,卡马西平药物分子均呈无定形状态,均匀分散于包裹剂中;MPEG-PLGA载药微胶囊内药物与聚合物分子间有较强的相互作用,其塑性优于PLGA载药微胶囊;以MPEG-PLGA为聚合物基体的微胶囊的药物溶出速率明显高于单纯以PLGA为基体的微胶囊,且外加的MPEG分子量越小、相应PLGA中n(LA):n(GA)越低越利于药物溶出速率的提高;为提高药物溶出速率,进行SFI时也可适当增加微胶囊的载药量,但不宜过高,当载药量从9.8%、28.3%升至35.8%时,卡马西平药物的溶出速率依次增大,但当载药量达45.2%时,对应微胶囊的溶出速率不升反降。     

层-层组装聚合物中空微胶囊

基于聚电解质阴阳离子静电作用的层-层(LBL)组装微胶囊以可被去除的胶体颗粒为模板,采用经典的LBL组装技术获得壳层,脱出模板得到聚合物中空微胶囊. 采用现代分析技术对微胶囊的许多化学和物理性能进行了研究. 通过与其他功能物质的整合,赋予微胶囊在多个领域的重要应用价值. 文中笔者以近年来在该领域取得的一些研究成果为基础,重点介绍层-层组装中空微胶囊的制备、基本性能与潜在应用.     

聚合物微胶囊的形态结构和性能表征方法

聚合物微胶囊作为一类新型功能高分子材料,在化学、材料科学、生物医学等诸多领域具有广阔的应用前景。聚合物微胶囊的形态结构、粒径大小及分布、芯材含量和机械强度等性能是决定其应用成功与否的关键。综述了聚合物微胶囊的形态结构和性能表征的几种经典和现代的仪器方法,详细阐述了各种表征方法的特点及用途,并对其优势和不足进行了比较。     

密胺树脂包覆甲基丙烯酸正丁酯微胶囊的制备

以甲基丙烯酸正丁酯（BMA）为囊芯,密胺树脂为高分子囊壁材料,采用原位聚合法制备具有自修复功能的微胶囊.利用激光粒径分布仪、光学显微镜、微机差热天平和傅里叶变换红外光谱仪分别研究了微胶囊的粒径分布、表面形态、热性能和化学结构.讨论了乳化剂用量、搅拌速度以及芯材与壁材的投料质量比对微胶囊制备工艺的影响.结果表明：所得微胶...     

利用微胶囊技术研制多色光泽剂

阐述了多彩光泽剂的特点以及微胶囊技术.探讨了利用胶体材料制备微胶囊包裹多色光泽剂过程中的影响因素.找到了合适的胶体材料及工艺参数,研制取得了初步成功.     

生物农药微胶囊制备研究

 报道以蜜胺树脂作为囊壁材料,使用原位聚合法对生物农药阿维菌素进行包囊,制备微胶囊制剂.结果表明蜜胺树脂是较好的生物农药用微胶囊缓释剂型的囊壁材料,其制备工艺简单,具有良好的的外观形貌、粒径大小分布、稳定性、悬浮性等,包封率为83.24%.     

基于硬件演化的电路故障自修复实验系统设计与实现

面对复杂的环境,电路系统容易出现故障,且常规电路系统主要基于冗余容错技术提高系统的可靠性。在前期工作中提出了基于硬件演化(evolvable hardware, EHW)和补偿平衡技术(reparation balance technology, RBT)的故障自修复策略,其能够充分利用仿生原理,使电路系统具备自适应、自组织能力。设计实现了能够用于验证所提修复策略的实验系统,并选取了典型电路对基于EHW和RBT的故障自修复策略进行了实验验证,对设计具有自修复能力的电路系统具有重要的指导意义。     

微胶囊芒果饮料的研究

研究用微胶囊技术生产芒果饮料的工艺和条件，对芒果饮料的稳定性、悬浮性、留香性等方面进行了探讨     

环境对光热敏微胶囊自由基聚合的影响

采用界面聚合技术获得了新型信息记录材料光热敏微胶囊,利用红外光谱技术研究了外部环境因素对包裹聚合体系自由基聚合的影响.实验结果表明:聚合体系经包裹后曝光瞬间聚合速度与程度迅速增大,氧对微胶囊内部自由基聚合抑制作用不明显,但单体不饱和双键最终转化率降低;囊芯单体的聚合速度与程度随曝光强度的增加而增大,不饱和C=C双键转化率与曝光能量的平方根[Ⅰ]1／2具有很好的线性关系;温度对微胶囊内部自由基聚合影响明显.     

Elimination-Evolution Self-repair Method for Bio-inspired Electronic System

The existing self-repair methods,evolvable hardware and embryonic electronics( embryonics) are analyzed. Based on the advantages and disadvantages of the existing self-repair methods,a novel self-repair method named elimination-evolution self-repair method is proposed. The system can be repaired through elimination in real time and evolved to optimize the allocation of system resources with this method. The proposed self-repair method not only ensures the speed of the system's self-repair,but also makes full use of system resources to improve the system's self-repair capacity and provides a new self-repair approach for bio-inspired electronic system. In the end,the advantages of the proposed eliminationevolution self-repair method are verified through a simulation experiment.     

囊芯包覆量变化对光热敏微胶囊特性的影响

采用界面聚合技术制备了以囊芯质量为变量的光热敏微胶囊,利用红外光谱及热显影技术对其光聚合及热显影特性进行了检测.红外光谱检测结果表明,光热敏微胶囊中预聚单体三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)随囊芯包覆质量的增加聚合速度逐渐加快,聚合程度逐渐增大;从热显影结果可以看出随囊芯质量增加显影密度逐渐增大,且曝光前后的密度反差也同时逐渐增大,热显影检测结果与红外检测具有一致性,根据实验结果得到了囊壁与囊芯最佳质量比为1/2.17.     

具有进化能力的新型胚胎电子自修复系统

针对胚胎电子电路及其自修复方法——行/列移除和细胞移除的不足,提出了一种具有进化能力的新型胚胎电子自修复系统.该自修复系统具有功能层、修复层和进化层3个层次.功能层实现目标电路功能;修复层采用行/列移除进行目标电路的实时修复;进化层利用功能层剩余资源进化具有更大自修复能力的目标电路结构.该自修复系统既保证了目标电路的实时自修复,又能够充分利用功能层的电子细胞资源,提高了目标电路的自修复能力.通过电路的仿真实验,验证了所提出自修复系统的优越性.      

The Preparation of Fragrance and Health-Care Microcapsule Agent and Its Application on Fabrics

The technology of microcapsule was employed in this paper to prepare fragrant microcapsule agent, in which the core material was lavender oil, and the wall material polyurethane was formed from a reaction with 2, 4-tolylene diisocyanate （ TDI ） and poly （ ethylene glycol） （PEG） by interracial polymerization method. Through single factor and orthogonal experiments, the optimum technology conditions have been got as follows： the molecular weight of PEG 400, core/wall ration 1 ： 2, disperser sodium alginate （SA） 0.15%, emulsifier Poly（vinyl alcohol） （PVA） 1%, emulsifying speed 9 500 r/min, emulsifying time 5 min and reaction time 2 h. The microcapsule fragrant agent, prepared under the optimum conditions, was applied on the fabrics and a kind of good control-released fragrant fabric with health-care function was obtained.