本发明专利技术公开了一种高耐疲劳的改性壳聚糖/螺吡喃光致变色微胶囊及其制备方法，属于轻型化工领域。本发明专利技术所述的改性壳聚糖/螺吡喃微胶囊的方法，包括如下步骤：使用吲哚与硝基水杨醛合成螺吡喃，将所合成螺吡喃作为芯材，壳聚糖作为壳材制备微胶囊，抗氧化剂溶解于有机溶剂中，加入偶联试剂，搅拌半小时后加入壳聚糖/螺吡喃微胶囊与三乙胺反应一定时间，过滤得到产物改性微胶囊。本发明专利技术得到的改性壳聚糖/螺吡喃微胶囊具有较好的抗疲劳性，经20次循环后，吸光度为初始值的83.1％，仅下降了16.9％。16.9％。16.9％。
【技术实现步骤摘要】
一种高耐疲劳的改性壳聚糖/螺吡喃光致变色微胶囊及其制备方法
[0001]本专利技术涉及一种高耐疲劳的改性壳聚糖/螺吡喃光致变色微胶囊及其制备方法，属于轻型化工领域。
技术介绍
[0002]螺吡喃是一种为人熟知的光致变色染料，在合成过程中拥有较高的产率。在光或者热的作用下可以由呈色态的部花菁转换为无色态的螺吡喃，可逆转化的次数会因为这个过程中发生的光化学副反应而降低，使得螺吡喃的抗疲劳性较差，并且很容易因为氧化而降解，因此螺吡喃的应用从很大程度受到了阻碍。
[0003]微胶囊技术具有很大优势，可以尽可能保留芯材物质的色、香、味、营养及活性，已被用于医药、纺织、食品、黏合剂、建筑混凝土等许多领域。可以有效减少活性物质对外界环境因素(如光、氧、水)的反应，壳聚糖是一种大分子多糖，具有较高的安全性和较好的生物相容性，其粘着性高，并易于生物降解，其对螺吡喃芯材具有良好的负载及保护能力，因而常被用作微胶囊壁材等包埋材料。
技术实现思路
[0004]为了解决上述至少一个问题，本专利技术利用螺吡喃染料不溶于水的特性，与溶于弱酸的壳聚糖通过单凝聚法在固化剂的作用下交联产生微胶囊颗粒沉淀。用壳聚糖高分子将染料包覆在内，在经过紫外照射后由无色闭环状态转变为有色开环状态的循环中与存储的过程中，解决因氧化或降解造成疲劳性差的缺点。
[0005]本专利技术的目的是提供一种具有较高耐疲劳度的改性壳聚糖/螺吡喃微胶囊的的制备方法，包括如下步骤：
[0006](1)使用吲哚类底物与硝基水杨醛合成式Ⅰ所示结构的螺吡喃；
[0007](2)将所合成螺吡喃作为芯材，壳聚糖作为壳材制备微胶囊；
[0008](3)再利用微胶囊中壳聚糖壳层上氨基与3
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸发生改性、形成改性壳聚糖壳层，进而得到具有较高耐疲劳性的改性壳聚糖/螺吡喃微胶囊；
[0009]其中，所述螺吡喃的结构式如式Ⅰ：
[0010][0011]所述改性壳聚糖的结构式如式Ⅱ：
[0012][0013]在本专利技术的一种实施方式中，步骤(1)中，所述吲哚类底物为1,3,3
‑
三甲基
‑2‑
亚甲基吲哚。
[0014]在本专利技术的一种实施方式中，步骤(1)中，所述的螺吡喃的制备方法具体为：
[0015]将1,3,3
‑
三甲基
‑2‑
亚甲基吲哚、5
‑
硝基水杨醛分散在无水乙醇中，溶解、混匀，氮气保护下，60
‑
80℃反应4
‑
8h。
[0016]在本专利技术的一种实施方式中，1,3,3
‑
三甲基
‑2‑
亚甲基吲哚与5
‑
硝基水杨醛的摩尔比为1：(0.8
‑
1.5)；具体可选1:1.2。
[0017]在本专利技术的一种实施方式中，1,3,3
‑
三甲基
‑2‑
亚甲基吲哚相对无水乙醇的浓度为0.2
‑
0.5mmol/mL。
[0018]在本专利技术的一种实施方式中，在制备螺吡喃的过程中，反应结束后，用丙酮重结晶得到螺吡喃染料。
[0019]在本专利技术的一种实施方式中，步骤(2)中，所述壳聚糖/螺吡喃微胶囊的具体制备方法为：
[0020]将壳聚糖溶解在稀醋酸溶液中，配制得到壳聚糖溶液；将乳化剂溶于水中，配制得到乳化剂溶液；将戊二醛溶于水中，配制得到戊二醛溶液；
[0021]取一定量的乳化剂溶液、水，加热混匀，然后缓慢加入螺吡喃，再缓慢滴加壳聚糖溶液，并调节pH至6
‑
8反应8
‑
15h；结束后，冷却，滴加戊二醛溶液，搅拌反应，结束后后洗涤、离心，去除上清液，收集固体，即为壳聚糖/螺吡喃微胶囊。
[0022]在本专利技术的一种实施方式中，壳聚糖溶液的浓度为10g/L。使用0.1％稀醋酸溶液配制上述壳聚糖溶液。
[0023]在本专利技术的一种实施方式中，乳化剂具体可选tween 80；乳化剂溶液的浓度为5wt％。
[0024]在本专利技术的一种实施方式中，乳化剂溶液、水的体积比为1:4。加热的温度为40
‑
60℃。
[0025]在本专利技术的一种实施方式中，螺吡喃与壳聚糖的质量比为1:1。
[0026]在本专利技术的一种实施方式中，壳聚糖溶液与乳化剂溶液的体积比为3:2。
[0027]在本专利技术的一种实施方式中，戊二醛溶液为市售的25wt％戊二醛溶液。
[0028]在本专利技术的一种实施方式中，步骤(3)中，所述的改性壳聚糖/螺吡喃微胶囊的具体制备方法为：3
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸溶解于有机溶剂中，加入反应助剂，混
匀，然后加入上述壳聚糖/螺吡喃微胶囊与三乙胺进行反应，结束后，过滤、收集固体，即得改性壳聚糖/螺吡喃微胶囊。
[0029]在本专利技术的一种实施方式中，所述的有机溶剂为二氯甲烷或三氯甲烷。
[0030]在本专利技术的一种实施方式中，所述反应助剂为卡特缩合剂BOP、草酰氯或氯化亚砜中一种或多种。
[0031]在本专利技术的一种实施方式中，所述3
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸、偶联试剂、壳聚糖/螺吡喃微胶囊与三乙胺物质的量之比为1：(0.8
‑
1.5)：(0.7
‑
1.3)：(1.5：2.3)。
[0032]本专利技术基于上述方法制备提供了一种具有较高耐疲劳度的改性壳聚糖/螺吡喃微胶囊。
[0033]本专利技术还提供了上述具有较高耐疲劳度的改性壳聚糖/螺吡喃微胶囊在制药、纺织、食品、黏合剂、建筑混凝土方面的应用。
[0034]本专利技术的有益效果：
[0035](1)本专利技术以甲基螺吡喃作为芯材，此染料仅需一步合成，合成时间较短，且对光响应变色较快。
[0036](2)染料不溶于水，容易通过单凝聚法析出；壳聚糖是天然无毒害的高分子材料，在酸中溶解，在碱性条件下析出，可以作为壳材；同时，壳聚糖分子中拥有氨基基团，活性较强使得该多糖具有优异的生物学功能并能进行化学修饰反应。
[0037](3)将3
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸作为自由基捕获剂接枝到壳聚糖上，提高了改性壳聚糖/螺吡喃微胶囊的抗疲劳性能，在经过20次紫外
‑
黑暗循环后，吸光度仍然能保留83.1％。
附图说明
[0038]图1为实施例1得到的螺吡喃变色循环图。
[0039]图2为实施例2得到的微胶囊(a)变色循环(b)显微镜图。
[0040]图3为实施例3得到的改性微胶囊(a)变色循环(b)显微镜图。...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种具有较高耐疲劳度的改性壳聚糖/螺吡喃微胶囊的的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)使用吲哚类底物与硝基水杨醛合成式Ⅰ所示结构的螺吡喃；(2)将所合成螺吡喃作为芯材，壳聚糖作为壳材制备微胶囊；(3)再利用微胶囊中壳聚糖壳层上氨基与3
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(3,5
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二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸发生改性、形成改性壳聚糖壳层，进而得到具有较高耐疲劳性的改性壳聚糖/螺吡喃微胶囊；其中，所述螺吡喃的结构式如式Ⅰ：所述改性壳聚糖的结构式如式Ⅱ：2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述吲哚类底物为1,3,3
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三甲基
‑2‑
亚甲基吲哚。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的螺吡喃的制备方法具体为：将1,3,3
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三甲基
‑2‑
亚甲基吲哚、5
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硝基水杨醛分散在无水乙醇中，溶解、混匀，氮气保护下，60
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80℃反应4
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8h。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述壳聚糖/螺吡喃微胶囊的具体制备方法为：将壳聚糖溶解在稀醋酸溶液中，配制得到壳聚糖溶液；将乳化剂溶于水中，配制得到乳化剂溶液；将戊二醛溶...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙昌，柳赟雯，姚思梦，龙柱，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：
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