微膠囊的制備方法及其原理
傳統的微膠囊制備方法從原理上大致可分為物理方法、物理化學方法、化學方法三類。物理方法是利用物理機械的方法制備微膠囊，其先驅者是美國的D.E.Wurster。在上個世紀40年代末，他首先采用空氣懸浮法制備微膠囊，並成功地運用到藥物包衣領域，至今仍然把空氣懸浮法稱為Wurster法。美國的NCR公司的B.K.Green是利用物理化學原理制備微膠囊的先行者。50年代初，他發明了相分離復合凝聚法制備含油明膠微膠囊，取得了專利，並用於制備無碳復寫紙，在商業上取得極大的成功，由此開辟了以相分離為基礎的物理化學制備微膠囊的新領域。50年代末到60年代，人們開始研究把合成高分子的聚合方法應用於微膠囊制備，發表了許多以高分子聚合反應為基礎的用化學方法制備微膠囊的專利。具體方法中以界面聚合法、原位聚合和凝聚法應用最為廣泛。
界面聚合法的技術特點是：兩種反應單體分別存在於乳液中不相溶的分散相和連續相中，而聚合反應在相界面上進行，如圖1所示。這種制備微膠囊的工藝方便、簡單、反應速度快，效果好，不需要昂貴復雜的設備，可以在常溫下進行。此方法雖簡單，但對包覆材料要求較高，包覆單體必須具備高的反應活性，可以進行縮聚反應。
原位聚合法：是將單體和引發劑全部置於囊芯外部，而且要求單體是可溶的，而生成的聚合物是不可溶的，聚合物沈積在囊芯物表面並包覆形成微膠囊。許多高分子反應，如均聚、***聚和縮聚反應都可用於原位聚合法制備微膠囊。原位聚合法與界面聚合法都是以單體為原料，利用合成高分子材料作殼材料的方法。兩種方法所不同的是，在界面聚合法微膠囊化的過程中，分散相和連續相兩者均要能夠提供單體，而且兩種以上不相容的單體分別溶解在不相容的兩相中；而對於原位聚合來說，單體僅由分散相或連續相中的壹個提供。比較這兩種方法時可以看出，界面聚合法產生微膠囊殼的速率要比原位聚合法快得多。
凝聚法的特點是利用改變溫度或在溶液中加入無機鹽電解質、成膜材料的非溶劑，或創造條件誘發兩種成膜材料間相互結合等方法，使壁材溶液產生相分離，形成兩個新相，壹個是含壁材濃度很高的聚合物豐富相又稱包囊材料相，另壹個是含壁材很少的聚合物缺乏相。形成的聚合物豐富相是可以充分流動的，並能夠穩定地逐步環繞在囊芯微粒的周圍。相分離步驟是制備微膠囊的關鍵。凝聚相分離法根據分散介質可分為水相分離法和油相分離法。水相分離法又按成膜材料的不同分為復合凝聚法和簡單凝聚法。
復合凝聚法是凝聚法中最常用的方法，如圖2所示。此方法是由兩種或多種帶有相反電荷的線性無規聚合物材料做壁材，將囊芯物質分散在壁材的水溶液中，在適當的條件下（pH值的改變、溫度的改變、稀釋、無機鹽電解質的加入），使得相反電荷的高分子材料間發生靜電作用。高分子材料的溶解度隨之降低而產生了相分離，膠體從溶液中凝聚出來。以明膠與阿拉伯樹膠通過復凝聚法在水相中進行微膠囊化可以包覆許多疏水性液體。如采用此方法可以包覆的芯材主要包括壓敏復寫紙材料、膠粘劑、發泡劑、熱敏記錄材料、液晶、照片的顯影劑、環氧樹脂的固化、磁性材料等。