مروری کوتاه بر اصلاح میکروکپسول‌های پلی(اوره-فرمالدهید) برای بهبود کارایی سامانه‌های کامپوزیتی خودترمیمی

امروزه میکروکپسولی‌کردن مواد به‌طور گسترده در زمینه‌ها و صنایع مختلف از جمله کشاورزی، مواد غذایی و دارویی، پوشش‌ها و مواد آرایشی استفاده می‌شود. از مهم‌ترین کاربردهای میکروکپسول‌ها، تهیه کامپوزیت‌های پلیمری خودترمیم است. میکروکپسول‌های پلی(اوره-فرمالدهید) (puf) به‌دلیل ویژگی‌های مناسب در تهیه این سامانه‌ها بسیار مورد توجه قرار گرفته‌اند. اما این میکروکپسول‌ها، در برخی موارد قابلیت برهم‌کنش مناسب با ماتریس پلیمری را ندارند. درنتیجه، موجب کاهش خواص مکانیکی ماتریس و همچنین جلوگیری از انتقال مناسب تنش واردشده به میکروکپسول‌ها (و درنتیجه کاهش عملکرد خودترمیمی) می‌شوند. اصلاح میکروکپسول‌ها به‌منظور بهبود برهم‌کنش‌های ماتریس-میکروکپسول و همچنین بهبود خواص آن‌ها، رویکرد موثری برای کم‌کردن مقدار کاهش خواص مکانیکی و انتقال بهتر تنش به میکروکپسول‌هاست. با توجه به مطالعات موجود در منابع روش‌های اصلاح میکروکپسول‌های puf را می‌توان به 4 دسته کلی اصلاح با استفاده از عوامل جفت‌کننده سیلانی، در حین سنتز، با استفاده از نانوذرات و تهیه میکروکپسول‌های با پوسته چندلایه با استفاده از روش رسوب‌دهی لایه‌به‌لایه تقسیم‌بندی کرد. در این مطالعه، ابتدا مختصری درباره میکروکپسول‌ها و عوامل موثر بر کارایی آن‌ها، روش‌های کپسولی‌کردن و سامانه‌های خودترمیم بر پایه میکروکپسول‌ها مرور شده‌ و سپس به‌طور ویژه، میکروکپسول‌های puf و روش‌های اصلاح آن‌ها بررسی می‌شود.

A Brief Review on Modification of Poly(ureaformaldehyde) Microcapsules to Improve the Performance of Selfhealing Composite Systems

Nowadays, the microencapsulation of materials is used extensively in different fields and industries including agriculture, food and pharmaceuticals, coatings,and cosmetics. One of the most important applications of microcapsules is preparation of selfhealing polymer composites. Poly(ureaformaldehyde) (PUF) microcapsules have received a lot of attention due to their suitable properties in the preparation of these systems. However, in some cases, these microcapsules do not have the ability to interact properly with the polymer matrix. As a result, they reduce the mechanical properties of the matrix as well as prevent the proper transfer of applied stress to the microcapsules (and thus reduce selfhealing performance). Modification of microcapsules in order to reinforce the interaction of the matrixmicrocapsule as well as improving their properties is an effective approach to decrease the mechanical properties reduction and improve stress transfer to the microcapsules. According to the literature, the modification methods of PUF microcapsules can be classified into 4 main groups including; modification via silane coupling agents, modification during synthesis, modification by using nanoparticles, and preparation of multishell microcapsules via layerbylayer deposition method. In this review, microcapsules and factors affecting their effectiveness, methods of encapsulation, and microcapsule based selfhealing systems are explained briefly. PUF microcapsules and their modification methods are also discussed.