[發(fā)明專利]一種相變儲能納米膠囊粉體的制備方法及其應(yīng)用

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810202404.3
• 申請日: 2008-11-07
• 公開（公告）號: CN101480596A
• 公開（公告）日: 2009-07-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張東;劉碩
• 申請（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號: B01J13/14
• 分類號: B01J13/14;C09K5/00
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司
• 代理人: 吳林松

1、一種相變儲能納米膠囊粉體的制備方法，其特征在于：所采用的方法是細(xì)乳液聚合法。

2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的相變儲能納米膠囊粉體的制備方法，其特征在于：首先將相變材料和發(fā)生聚合的單體融合，然后與乳化劑水溶液液混合，經(jīng)機(jī)械攪拌混合；然后經(jīng)細(xì)乳化作用，將油相打散成細(xì)小油滴分散于水溶液中，形成細(xì)乳液；引發(fā)劑引發(fā)細(xì)乳液內(nèi)的單體聚合，生成的聚合物與相變材料不相容，逐漸分離，形成包裹相變材料的膠囊乳液；根據(jù)破乳原理，將相變材料納米膠囊分離出來，除掉雜質(zhì)，于常溫下自然晾干或者低溫下烘干即可得到相變材料納米膠囊粉體材料。

3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的相變儲能納米膠囊粉體的制備方法，其特征在于：包括：

(1)材料的選用與處理

材料的選擇：

以烷烴類作為相變材料；

以苯乙烯St作為成膜材料單體；引發(fā)劑采用偶氮二異丁腈AIBN或者過硫酸鉀KPS；

助穩(wěn)定劑采用十六醇CA；

乳化劑采用十二烷基硫酸鈉SDS或者SDS與非離子表面活性劑烷基酚聚氧乙烯醚OP-10相結(jié)合的復(fù)合型表面活性劑；

去離子水，范圍25～40g之間；

(2)細(xì)乳液的制備

預(yù)乳化：按照實(shí)驗(yàn)配比，在一燒杯中，將乳化劑和助乳化劑溶于去離子水中，并機(jī)械攪拌，使藥品混合更均勻；在另一燒杯中，將一定配比的單體，烷烴，或者如果是油性引發(fā)劑AIBN則還有引發(fā)劑，并機(jī)械攪拌混合；

乳化：乳化劑水溶液倒入單體油相中，進(jìn)一步通過磁力攪拌機(jī)進(jìn)行高速攪拌混合，轉(zhuǎn)速可調(diào)；

細(xì)乳化：將上述混合物通過超聲振蕩進(jìn)一步均化，超聲的時間，以及超聲的輸出功率根據(jù)混合物量的多少而變化；

(3)聚合過程

將細(xì)乳液移入三口燒瓶中，并啟動磁力攪拌機(jī)的攪拌功能，同時通入氮?dú)馀叛酰?0～40分鐘后引發(fā)聚合；反應(yīng)過程中，氮?dú)獠恢袛啵环磻?yīng)后，冷卻出相變膠囊乳液；

(4)膠囊粉體制備

將膠囊乳液制成粉體，經(jīng)歷以下步驟：首先要破乳，膠囊表層包裹有一層乳化劑，需要將膠囊分離出來；然后，再去除掉沒有被包裹的烷烴相變材料，最后，于常溫下自然晾干或者低溫烘干，即可制得納米膠囊粉體材料。

4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的相變儲能納米膠囊粉體的制備方法，其特征在于：

材料的選用與處理中，以十八烷Oct作為相變材料；

細(xì)乳液的制備中，乳化劑采用十二烷基硫酸鈉SDS，助乳化劑采用十六烷HD或十六醇CA；細(xì)乳液各成分之間的配比如下：SDS:HD:St:Oct:Water＝0.01～0.4g:0.01～2.0:1.0g～5.0g:1.0g～5.0g:25～40g；

細(xì)乳化過程中，限定超聲時間是1min～15min，超聲波輸出功率為額定功率的40％～90％；

聚合過程中，

所述磁力攪拌機(jī)具有加熱控溫作用，水槽和燒瓶中均有磁力攪拌子；將細(xì)乳液移入三口燒瓶中，并啟動磁力攪拌機(jī)的攪拌功能，同時通入氮?dú)馀叛酰?0～40分鐘后，將三口燒瓶移入水槽中；將水浴溫度升至60～75攝氏度，引發(fā)聚合，或者如果使用的是水溶性引發(fā)劑KPS，則需要用恒壓滴液漏斗滴入引發(fā)劑，引發(fā)聚合；反應(yīng)4～6個小時后，冷卻出相變膠囊乳液；

膠囊粉體制備過程中，

首先調(diào)配5％～15％的NaCl溶液，然后再添加1％～5％的乙醇，作為膠囊乳液的破乳溶液；然后，將膠囊乳液滴入到破乳溶液中，濾紙過濾；最后，再滴入石油醚溶液，再次過濾；于常溫下自然晾干或者低溫烘干，即可制得納米膠囊粉體材料。

5、根據(jù)權(quán)利要求1-4所述的方法制備的相變儲能納米膠囊粉體在微電子機(jī)械、涂料及紡織領(lǐng)域的應(yīng)用。