本发明涉及微胶囊制备，特别是涉及一种基于微流控技术制备海工混凝土用微胶囊的方法及应用。
背景技术：
1、随着海洋工程技术的不断发展，海工混凝土在沿海和海洋环境下的应用日益广泛。然而，海工混凝土在海洋环境中常遭受盐雾的侵蚀、海水冲刷、生物附着及腐蚀等多种因素的影响，导致其性能下降，使用寿命缩短。为了克服这一困难，研究人员不断探索提高海工混凝土耐久性的新方法。其中，微胶囊技术作为一种先进的材料封装技术，为海工混凝土的防护提供了新的思路。
2、微胶囊是一种将固体、液体或气体包覆在微小颗粒内的技术，这些微小颗粒称为微胶囊。微胶囊的直径通常在微米至毫米范围内，具有保护内部物质、控制释放速度、提高稳定性等优点。然而，目前海工混凝土所使用的微胶囊降解速度慢且降解后的材料易造成环境污染，不符合可持续发展的要求，同时微胶囊的强度低，应用于海工混凝土中造成其稳定性差等问题。
3、因此，亟需一种降解性能及强度高的微胶囊应用于海工混凝土中。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种基于微流控技术制备海工混凝土用微胶囊的方法及应用，以解决现有的微胶囊降解性能差、强度低的问题。
2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
3、一种基于微流控技术制备海工混凝土用微胶囊的方法，包括以下步骤：
4、s1、聚合物前体溶液制备：将改性聚乳酸溶液与乙基纤维素溶液混合放入无水乙醇中，搅拌均匀，随后使用醋酸调节ph至4~6，得到聚合物前体溶液；
5、s2、微胶囊芯层材料的制备：将自修复环氧树脂放入去离子水中，搅拌得到均匀的自修复环氧树脂溶液，将纳米二氧化硅加入到自修复环氧树脂溶液中，均质得到混合溶液，随后将混合溶液的ph值调至6~7，再将碳纳米管加入到混合溶液中均质，得到微胶囊芯层材料；
6、s3、微胶囊壳层材料的制备：将壳聚糖溶于醋酸中，搅拌得到壳聚糖溶液，随后将所述壳聚糖溶液和制备的所述聚合物前体溶液混合，得到微胶囊壳层材料；
7、s4、制备微胶囊：基于微流控技术，将步骤s2制备的微胶囊芯层材料与步骤s3制备的微胶囊壳层材料分别泵入微流控芯片的两个通道中，在微流控芯片内进行内凝胶的液滴，随后在去离子水中进行收集，并通过离心得到微胶囊。
8、优选地，在所述s1中，所述改性聚乳酸溶液的浓度为10~30% w/v；所述乙基纤维素溶液的浓度为2~10% w/v；所述s1中改性聚乳酸溶液和乙基纤维素溶液的体积比为1~3:1。
9、优选地，在所述s2中，自修复环氧树脂与纳米二氧化硅的用量比例为1:0.1~1.1；所述碳纳米管的用量为自修复环氧树脂总重量的0.5~5%。
10、优选地，在所述s3中，所述醋酸的浓度为1~3% v/v，所述壳聚糖与所述醋酸的比例为1:5~10。
11、优选地，所述壳聚糖溶液与所述聚合物前体溶液的1:1~3。
12、优选地，在所述s4中，所述微胶囊芯层材料的泵入速度为10~100μl/h，所述微胶囊壳层材料的泵入速度为20~300μl/h；所述微胶囊芯层材料与微胶囊壳层材料的流速比为1:2~3。
13、优选地，在所述s4中，在通过离心得到的微胶囊之后还包括对微胶囊表面进行改性处理，具体为：采用共混法，将得到的微胶囊与改性药剂混合，通过机械搅拌或超声波搅拌混合均匀，随后对改性处理后的微胶囊进行清洗，去除未结合的改性物质，得到表面改性处理后的微胶囊。
14、本发明还提供了一种采用上述的方法制备得到的微胶囊的应用，用于制备高性能海工混凝土。
15、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
16、（1）本发明通过改性聚乳酸与乙基纤维素的混合，并利用无水乙醇和醋酸的调节，制备了具有特定ph环境的聚合物前体溶液，使得微胶囊的壳层具备可降解性和强度高的特点，进而提升了整体材料的性能，同时使用改性聚乳酸等可降解材料，减少了环境污染的风险，符合可持续发展的要求。
17、（2）本发明在制备微胶囊时，引入了自修复环氧树脂、纳米二氧化硅和碳纳米管，不仅提高了微胶囊的机械强度和自修复能力，还通过纳米材料增强了微胶囊的导电性和热稳定性。
18、（3）本发明利用微流控技术制备微胶囊，能够精确控制微胶囊的尺寸、形状和内外层材料的分布，提高了微胶囊的均一性和稳定性；通过将微胶囊芯层材料和壳层材料分别泵入微流控芯片的不同通道中，在芯片内部实现液滴的凝胶化，进而形成微胶囊，大大简化了工艺流程，提高了生产效率，有利于产品的商业化生产。
1.一种基于微流控技术制备海工混凝土用微胶囊的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于微流控技术制备海工混凝土用微胶囊的方法，其特征在于，在所述s1中，所述改性聚乳酸溶液的浓度为10~30% w/v；所述乙基纤维素溶液的浓度为2~10% w/v；所述s1中改性聚乳酸溶液和乙基纤维素溶液的体积比为1~3:1。
3.根据权利要求1所述的一种基于微流控技术制备海工混凝土用微胶囊的方法，其特征在于，在所述s2中，自修复环氧树脂与纳米二氧化硅的用量比例为1:0.1~1.1；所述碳纳米管的用量为自修复环氧树脂总重量的0.5~5%。
4.根据权利要求1所述的一种基于微流控技术制备海工混凝土用微胶囊的方法，其特征在于，在所述s3中，所述醋酸的浓度为1~3% v/v，所述壳聚糖与所述醋酸的比例为1:5~10。
5.根据权利要求4所述的一种基于微流控技术制备海工混凝土用微胶囊的方法，其特征在于，所述壳聚糖溶液与所述聚合物前体溶液的1:1~3。
6.根据权利要求1所述的一种基于微流控技术制备海工混凝土用微胶囊的方法，其特征在于，在所述s4中，所述微胶囊芯层材料的泵入速度为10~100μl/h，所述微胶囊壳层材料的泵入速度为20~300μl/h；所述微胶囊芯层材料与微胶囊壳层材料的流速比为1:2~3。
7.根据权利要求6所述的一种基于微流控技术制备海工混凝土用微胶囊的方法，其特征在于，在所述s4中，在通过离心得到的微胶囊之后还包括对微胶囊表面进行改性处理，具体为：采用共混法，将得到的微胶囊与改性药剂混合，通过机械搅拌或超声波搅拌混合均匀，随后对改性处理后的微胶囊进行清洗，去除未结合的改性物质，得到表面改性处理后的微胶囊。
8.一种根据权利要求1~7任一项所述的方法制备得到的微胶囊的应用，其特征在于，用于制备高性能海工混凝土。
