丙烯酸酯类聚合物包覆硝酸铵防吸湿工艺初探(4)

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1.2.3 胶囊化包覆

胶囊化包覆即在硝酸铵颗粒表面形成有适当厚度的，介质包裹均匀的胶囊，该新型包覆方法可提高颗粒的稳定性，增大与其他材料共容的程度，使其表面的物化性质更为优良。其中相的分离和沉淀式聚合等方法较为常用。

相分离法工艺简便，早期就有不少人研究。

殷永霞等人[14]于2001年使用PVC为原料，通过相分离来对改性AN颗粒，在温度为30℃、相对湿度为90%的环境下吸湿8h，测得吸湿率由7.75%降到5.44%，降幅达29.79%，包覆层质量分数控制在4.49%左右。此文献中所得到的降幅数据不错，然而包覆层含量太高，参考意义有限。

Santhosh[15]于2005年使用乙基纤维素和PMMA为原料，通过相分离的方法来改性二硝酰胺铵（性质与AN相近），初始使用剂量同为2%。在温度为30℃、相对湿度为62%的环境下实验，只放置1h。PMMA测得吸湿率的降幅达55.40%，乙基纤维素包覆后所得降幅达44.19%。两者数据均较高，但测试时间仅设为1h，且未测定包覆层含量，参考价值不大。Thomas H等人[16]于2009年使用聚丙烯酸来改性二硝酰胺铵，所用聚丙烯酸质量分数为5%。电镜分析表明包覆后改善了表面性能，但该实验未研究吸湿性。

由上分析可知，相分离法合成的聚合物强度、弹性较好，但残留在包覆层中的小部分溶剂会挥发，造成空隙的产生，使得包覆厚度不一，影响效果。

沉淀聚合法即将被包覆颗粒、单体、引发剂一起分散在介质中，通过聚合让产物即包覆剂吸附在颗粒表面，实用性好，有较大研究价值。

岳金文[12]于2003年通过MMA均聚以包覆AN，对反应介质、单体浓度、引发剂用量对包覆颗粒吸湿率降幅的影响做了探索工作。结果测得吸湿率数据从12.80%降到9.91%，降幅较高，达22.50%。实验环境为温度32℃、相对湿度90%，设定时间24h。此文献中测试条件比较严格，所得降幅是当前相关课题报导的最高水平，参考价值较高。但不足之处是未提及测试硝酸铵的用量和包覆层含量。

胥会祥等人[17]于2008年选取聚氨酯预聚体为原料，通过沉淀聚合的方法来改性二硝酰胺铵。在温度为10℃、相对湿度为50%～60%的环境下实验，放置时间长达30d。测得颗粒的吸湿率为0.136%，包覆层质量分数控制在1.67%。此实验测试时间长但温湿度控制不严格，参考价值不大。

本课题组前人也进行了相关研究。

余志成于2012年采用MMA均聚包覆20g量级AN，在温度35℃、相对湿度92%的环境中，放置约24h。测得吸湿率数据由12.26%降到8.78%，降幅高，达到28.35%，此时包覆层的质量分数为0.48%。此数据超过相关课题文献报导水平。但从文中给出的电镜图片可看出，包覆层大小不一的裂痕不少，表明包覆层部分结构不完整，分析原因可能是均聚物质脆，在系列操作过程中发生碎裂。

张满满之前的工作，采用MMA-BA共聚包覆5g量级AN，于温度35℃、相对湿度为68%的环境中，放置约24h，测得吸湿率降幅高，达到30.44%。此结果比相关课题文献报导水平有明显提高，但不能重复，需要进一步验证实验结果。

1.3 存在问题的分析

（1）胶囊化包覆中，物理涂覆由于涂层厚度不好控制，涂覆剂不易粘结在颗粒表面，从而不能显著改善被包覆颗粒的吸湿性。而表面化学包覆所使用的表面活性剂在水中有一定的溶解性，憎水性不强。而原料选择上范围较窄，不利于提升。这两种方法都有较大的局限性。

（2）沉淀聚合包覆的效能和实用性高，即能在要求的较小的包覆层质量分数前提下有效地增强包覆层对硝铵颗粒的的防吸湿包覆效果。但该包覆方法不足之处是所采用的高分子包覆材料一般分子量大而极性低，不能与硝酸铵颗粒很好地贴合，可能会导致包覆的防吸湿效果降低。且聚合方式的选择，聚合原理的选用都会对包覆效果产生影响。