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1.3 微胶囊技术及微胶囊相变材料
1.3.1 微胶囊技术
微胶囊技术是当今科技全新的一种保护技术，指将某些具有活化性、敏感性之类的各种液体或者是固体用各种天然的或合成的高分子化合物包封起来形成微小型的粒子，这种粒子的直径范围很广，可以为纳米级、微米级和毫米级。并且被包裹的物质的原有化学性质不会产生丝毫变化，然后通过、外部作用使囊芯的物质的功能在外部表现出来，芯材的保护只要是依靠着外部囊壁。微胶囊相变材料的成膜材料我们一般统称为壁材，壁材的种类可以是天然物壁材，也可以是人工合成物。壁材里被包封的材料一般称为芯材，也有一种称法叫囊芯。由于微胶囊技术对于芯材来说避免了光、温度、PH等影响，其原因是隔离了外界环境。同时避免了不同组分之间的相互作用而产生不必要的化学反应，令其失去特有的化学性质导致产品的质量下降，间接保护了芯材。一般的微胶囊直径大约为 1~510μm，囊壁的厚度约为 0.5~160μm，现在科学界已开发了粒径在 1μm 以下的超级微胶囊。微胶囊粒子在某些实例中扩大到 0.25～1000μm。一般胶囊膜壁厚度为1-30μm。
微胶囊技术之所以能够成为热门的研究对象，因为微胶囊最大的特点是可以使芯材具有靶向性和控释性，即在适当的时间和适当的位置以一定的速率进行囊芯释放。微胶囊技术能够提高产品的化学稳定性，以防各各组分之间的干扰造成产品的质量下降。随着微胶囊技术的快速发展，新型的壁材不断地被开发，比如将多糖进行改性，具有疏水性的改性淀粉可以包埋50%的风油；可以利用蛋白质和碳水化合物在高温条件下产生Millard反应，制成具有抗氧化作用的壁材，用于包埋氧敏感性的鱼油；脂制体微胶囊的开发和应用，是药物和营养物达到靶向传送，打打提高了药物和营养物的利用率，减少了毒的副作用，使皮肤保持持久的营养等等。新型壁材的开发打打的推动了为微胶囊的化的效率，并扩大了它的范围。
1.3.2 微胶囊相变材料概念
微胶囊化相变材料(MCPCM)具体是指利用微胶囊技术将固-液型相变材料（在微胶囊相变材料中为芯材）用无机化合物(在微胶囊相变材料里称为壁材)以物理或化学方法包埋起来制成的稳定的固体微粒, 这种固体微粒可以吸收或者是释放出相应的潜热，具有显著的蓄热调温功能[5.6]。
1.3.3 微胶囊芯材和壁材的选择
芯材的选择：一般选择微胶囊的芯材要具有潜热大、化学性质稳定及热稳定性好等特点, 并且要有无毒价及廉价、熔点可调,通常纯的直链烷烃和石蜡(由直链烷烃构成的混合物)是最常用的芯材。某些物质也具有和石蜡相似的物理和化学性质, 也可以作为微胶囊常用的芯材，例如短链脂肪酸、一些多元醇和酯类。通常将多种相变材料按一定比例混合制成的复合相变材料能满足对相变温度的要求，以便制成好的微胶囊产品。其中有一种芯材的选择尤其注意，那就是结晶水合盐，它的熔点一般在在几度到100多度之间,与之石蜡比,结晶水合盐具有储热密度高、导热系数大的优点,但在制备过程中存在过冷、相分离和腐蚀性强等缺点,也需要微胶囊化, 但是近年来,成功地水合盐微胶囊化还是很少[7]。
壁材的选择：从使用角度来说，MCPCM的壁材应具有强度高、韧性好及热稳定性强等优点, 为了是在外力作用下壁材能够长时间保持完整性，并且防止芯材的泄露。从制备角度讲, 成膜材料应与芯材无任何化学反应，并且性能要稳定、价廉,另外, 壁材的熔点必须要高于芯材的相变温度以便芯材温度过高造成外泄。我们常见的壁材有基本有聚脲、聚酰胺、脲醛树脂、三聚氰胺- 甲醛树脂等[8]。近来,科学家们用脲-蜜胺-甲醛聚合物、苯乙烯-二乙烯基苯、蜜胺甲醛树脂、三聚氰胺改性脲醛树脂、大豆球蛋白等作为壁材包覆形成了不同的相变材料,获得了相应的相变材料产品。聚合物壁材对微胶囊产品有很大的影响，不可以出现导热性能不好、机械强度低、致密性差等缺点。提高壁材的各种性能，开发新型的壁材，是当今研究微胶囊相变材料的一大重要课题。