Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Synthesis and characterization of polyurea microcapsules containing leuco dye

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

การสังเคราะห์และตรวจสอบลักษณะสมบัติของไมโครแคปซูลพอลิยูเรียที่บรรจุสีย้อมลิวโค

Year (A.D.)

2001

Document Type

Thesis

First Advisor

Suda Kiatkamjornwong

Faculty/College

Faculty of Science (คณะวิทยาศาสตร์)

Degree Name

Master of Science

Degree Level

Master's Degree

Degree Discipline

Petrochemistry and Polymer Science

DOI

10.58837/CHULA.THE.2001.1026

Abstract

This thesis synthesized polyurea microcapsules containing leuco dye by interfacial polymerization. Wall materials and the ratios of core-to-wall were investigated to improve the characteristics of the microcapsules. The effect of core-to-wall ratio, wall material types (HDI, MDI and EDA) on the morphologies, particle size distribution of the resultant microcapsules, thermal properties and encapsulation efficiency were investigated. Image intensity on the dye acceptor coated paper was determined. Insufficient wall materials were found to yield and incomplete encapsulation. The factors affecting characteristics of the microcapsules depended on the structure of diisocyanate and amount of EDA. The MDI-based polyurea microcapsules had a wider particle size distribution, a much rougher surface than the HDI-based polyurea microcapsules because of the rapid wall forming of MDI. The higher decomposition temperature of MDI-based microcapsules seemed to be related to the wall thickness, strong urea linkage from the rapid reaction and stiff chains of polyurea. EDA was utilized as a hardening agent for the microcapsule wall and which enhanced the microencapsulation efficiency. The sufficient amount of EDA added provided the better image intensity. This research explained the possible causes of microencapsulation and their relationship to the intensity of the images.|This thesis synthesized polyurea microcapsules containing leuco dye by interfacial polymerization. Wall materials and the ratios of core-to-wall were investigated to improve the characteristics of the microcapsules. The effect of core-to-wall ratio, wall material types (HDI, MDI and EDA) on the morphologies, particle size distribution of the resultant microcapsules, thermal properties and encapsulation efficiency were investigated. Image intensity on the dye acceptor coated paper was determined. Insufficient wall materials were found to yield and incomplete encapsulation. The factors affecting characteristics of the microcapsules depended on the structure of diisocyanate and amount of EDA. The MDI-based polyurea microcapsules had a wider particle size distribution, a much rougher surface than the HDI-based polyurea microcapsules because of the rapid wall forming of MDI. The higher decomposition temperature of MDI-based microcapsules seemed to be related to the wall thickness, strong urea linkage from the rapid reaction and stiff chains of polyurea. EDA was utilized as a hardening agent for the microcapsule wall and which enhanced the microencapsulation efficiency. The sufficient amount of EDA added provided the better image intensity. This research explained the possible causes of microencapsulation and their relationship to the intensity of the images. This thesis synthesized polyurea microcapsules containing leuco dye by interfacial polymerization. Wall materials and the ratios of core-to-wall were investigated to improve the characteristics of the microcapsules. The effect of core-to-wall ratio, wall material types (HDI, MDI and EDA) on the morphologies, particle size distribution of the resultant microcapsules, thermal properties and encapsulation efficiency were investigated. Image intensity on the dye acceptor coated paper was determined. Insufficient wall materials were found to yield and incomplete encapsulation. The factors affecting characteristics of the microcapsules depended on the structure of diisocyanate and amount of EDA. The MDI-based polyurea microcapsules had a wider particle size distribution, a much rougher surface than the HDI-based polyurea microcapsules because of the rapid wall forming of MDI. The higher decomposition temperature of MDI-based microcapsules seemed to be related to the wall thickness, strong urea linkage from the rapid reaction and stiff chains of polyurea. EDA was utilized as a hardening agent for the microcapsule wall and which enhanced the microencapsulation efficiency. The sufficient amount of EDA added provided the better image intensity. This research explained the possible causes of microencapsulation and their relationship to the intensity of the images.

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

สังเคราะห์ไมโครแคปซูลพอลิยูเรียที่บรรจุสีลิวโค ด้วยเทคนิค interfacial polymerization โดยศึกษาผลของอัตราส่วนของวัสดุแกนต่อสารก่อผนัง ชนิดของไดไอโซไซยาเนต (HDI และ MDI) และเอทิลีนไดเอมีน (EDA) ต่อสัณฐานวิทยาของพื้นผิว การกระจายของขนาดอนุภาค สมบัติเชิงความร้อนและประสิทธิภาพในการบรรจุสารสีลิวโคในไมโครแคปซูล รวมทั้งตรวจสอบลักษณะการใช้งานของกระดาษอัดสำเนาไร้คาร์บอน โดยวัดระดับความเข้มข้นของสีลิวโคที่เกิดจากการทำปฏิกิริยาบนกระดาษที่เคลือบสารรับสี การพิสูจน์ลักษณะลักษณะสมบัติของไมโครแคปซูลพบว่าปริมาณสารก่อผนังที่ไม่เพียงพอทำให้เกิดผนังแคปซูลที่ไม่สมบูรณ์ และชนิดของไดไอโซไซยาเนตเป็นปัจจัยหลักในการกำหนดลักษณะและสมบัติ พบว่าไมโครแคปซูลที่มีส่วนประกอบของ MDI มีพื้นผิวที่หยาบและมีการกระจายของขนาดอนุภาคที่กว้างกว่าไมโครแคปซูลที่ประกอบด้วย HDI ทั้งนี้เนื่องจากความว่องไวในปฏิกิริยาของ MDI มากกว่า HDI การศึกษาสมบัติเชิงความร้อนพบว่าไมโครแคปซูลที่มี MDI เป็นองค์ประกอบให้สมบัติเชิงความร้อนที่ดีกว่า ซึ่งเกี่ยวเนื่องกับการที่ไมโครแคปซูลมีผนังที่หนากว่าและลักษณะของโซ่พอลิยูเรียที่มีความแข็งมากกว่า EDA สามารถเพิ่มความแข็งของของผนังแคปซูลและเพิ่มประสิทธิภาพในการบรรจุวัสดุแกน การเติม EDA ในปริมาณที่พอเหมาะนั้นให้ค่าความเข้มของภาพพิมพ์ที่ดีขึ้น งานวิจัยนี้ได้อธิบายเหตุและผลของการเกิดไมโครแคปซูลและความสัมพันธ์ต่อความเข้มของภาพพิมพ์ที่ได้

Link to Full Text

Share

COinS