ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Стабилизация жидких ингредиентов, капсулированных в пленках из "Капсулирование в полимерных пленках" Выше мы частично уже затрагивали вопросы стабильности капсульной структуры. Было обнаружено, что при хранении пленок с капсулированными жидкостями, например в алифатических одноатомных спиртах нормального и изостроения, за первые двадцать суток хра- нения ХЩриодТ в течение которого при хранении на воздухе капсулы практически полностью разрушаются) потери капсулированной жидкости снижаются на 40-60%, а в водных растворах поверхностноактивных веществ, особенно высокомолекулярных-на 85-90%. Разрушения капсул практически не происходит при хранении пленок в контакте с жидкостями, вызывающими ограниченное набухание полимера. В среде изопропилового спирта например, проявляется существенное различие в процессах выделения жидкости пленкой из капсул и открытых микрополостей (рис. 3.14). Структурные капсулы во фторопласте ЗМ при хранении в изопропиловом спирте сохраняются в течение всего эксперимента (кривая/). Небольшая потеря массы в начальный период происходит за счет десорбции жидкости из открытых микрополостей и микродефектов в поверхностном слое образца. Кривые, характеризующие относительные потери жидкости из образцов фторопласта ЗМ, деформированных в и-гептане без образования капсул, при хранении на воздухе и в среде изопропилового спирта примерно совпадают (кривые 2, 3). Таким образом, изопропиловый спирт оказывает стабилизирующее действие только на структурные капсулы. [c.143] Наибольший практический интерес представляют жидкие и парообразные среды стабилизирующего типа, использование которых позволяет сохранять капсульную структуру пленок в неизменном виде достаточно длительное время. К этому типу, в первую очередь, относятся жидкости, предельная сорбция которых исследованным полимером не превышает 20%. Стабилизирующее действие таких жидкостей, вызывающее относительно небольшое набухание полимерных пленок, вероятно, обусловлено снижением внутренних напряжений в ориентированном материале оболочек капсул вследствие эффекта пластификации полимера. Однако эти экспериментальные факты требуют еще осмысления, поскольку неясно, почему у одних жидкостей стабилизирующий эффект больше, а у других меньше, почему по-разному влияют жидкости и их насыщенные пары. [c.145] Жидкости, не вызывающие набухания материала оболочки капсул, но существенно замедляющие процесс разрушения структурных капсул, отнесены формально к поверхностно-стабилизирующим. Механизм их действия пока неясен. Можно предположить, что они способствуют снижению внутренних напряжений в ориентированной пленке. В гомологическом ряду одноатомных спиртов стабилизирующее влияние на капсульную структуру снижается от низших гомологов к высшим (рис. 15). Метанол позволяет сохранять капсульную структуру в течение 500 сут, т. е. всего времени наблюдения изопропиловый спирт также обладает высоким стабилизирующим эффектом-ро 100 сут двух- и трехатомные спирты стабилизирующего действия не оказывают. Разбавление таких жидкостей инертной средой [например, система изопропиловый спирт - вода (рис. 3.16)] приводит к сокращению времени хранения капсул. В то же время повышение концентрации поверхностно-активных веществ, например СФ-2У, приводит к снижению стабилизирующего эффекта (рис. 3.17), что еще раз доказывает неоднозначность процессов, лежащих в основе стабилизирующего действия жидкостей, отнесенных нами к поверхностно-стабилизирующим. [c.145] Самопроизвольное разрушение оболочек может быть предотвращено или замедлено путем введения в состав капсулируемых жидкостей пластифицирующих добавок. Возможность такого способа стабилизации капсульной структуры, вытекающую из изложенных выше фактов, можно продемонстрировать на примере смеси жидкостей н-нонан - тетрахлорид углерода (рис. 3.18). Уменьшение скорости разрушения капсул в пленках происходит уже при малых концентрациях тетрахлорида углерода в смеси 5%), но существенное изменение стабильности капсульной структуры наблюдается при содержании пластифицирующей добавки более 30% (табл. 3.3). Увеличение концентрации тетрахлорида углерода в н-нонане более 75% не позволяет сформировать капсульную структуру в связи с возрастанием пластифицирующего эффекта при набухании фторопласта ЗМ. При использовании в качестве пластифицирующего агента растворителей, имеющих большее сродство к полимеру, чем тетрахлорид углерода, например метилэтил-кетона, стабилизирующий эффект наблюдается при более низких концентрациях ( = 20%). [c.147] Среди жидких сред, способных капсулироваться во фторопласте ЗМ и являющихся хорошим растворителем для многих жидких и твердых веществ, особое место занимает 1,2-дихлорэтан. Он отноаП ся к жидкостям, которые за время растяжения в них полимерного образца практически не вызывают его набухания. Однако структурныё капсулы с 1,2-дихлорэтаном обладают исключительно высокой стабильностью по сравнению с другими жидкостями этого типа (рис. 3.19). Структурные капсулы с 1,2-дихлорэтаном не разрушаются на воздухе в течение 30-40 сут. Сравнение кинетических зависимостей потери массы пленками из фторопласта ЗМ с капсулированным 1,2-дихлорэтаном, деканом и малоновым эфиром (см. рис. 3.19) показывает, что через 20 сут в пленке с 1,2-дихлорэтаном (кривая I) остается 65% жидкости, с деканом (кривая 2) - 45% и с малоновым эфиром (кривая 3) - только 20% жидкости. При этом структурные капсулы с деканом исчезают за 2 - 3 сут, с малоновым эфиром - за 4с- 5 сут. [c.147] Из литературы известно [29], что твердые добавки поглощаются полимерными пленками при их одноосной ориентации в жидкой среде вместе с жидкостями. По нашему предположению, твердые добавки, находящиеся в растворе внутри капсул, должны замедлять диффузию жидкости из капсул [12] и уменьшать вероятность самопроизвольного разрушения оболочек капсул вследствие увеличения жесткости ядра капсулы. Особенно это важно для хранения пленок. В качестве твердых добавок могут быть использованы камфора и ментол. Однако наблюдаемая картина капсулирования этих веществ в растворе дихлорэтана и н-нонана и результаты их хранения не подтвердили сделанные предположения. [c.148] Большой практический интерес по стабильности капсул, внешнему виду образца, отсутствию расслаивания пленки при поперечной деформации перед непосредственным ее использованием представляют композиции с полиметилметакрилатом. Пленки с жидкими кристаллами, парафином, нафталином, или канифолью в качестве твердых добавок неудобны, так как они могут расслаиваться при поперечном растяжении и к ним необходимо прилагать значительные растягивающие усилия. С целью повышения пластичности пленок в состав композиций ёводят бутилацетат. [c.150] Таким образом, представляется возможным путем подбора растворителей, твердых добавок и варьирования условий хранения получать пленки с капсульными структурами целевого назначения, которые могут сохранять свою стабильность в течение месяцев или, по крайней мере, до двух лет. [c.150] Вернуться к основной статье