[發明專利]一種以非異氰酸酯聚氨酯為囊壁的相變儲能膠囊制備方法

有效

• 申請號: 201010163842.0
• 申請日: 2010-04-28
• 公開（公告）號: CN101822962A
• 公開（公告）日: 2010-09-08
• 發明（設計）人: 李偉;唐國翌;馬素德
• 申請（專利權）人: 清華大學深圳研究生院
• 主分類號: B01J13/02
• 分類號: B01J13/02;C09K5/02
• 代理公司: 深圳市匯力通專利商標代理有限公司 44257
• 代理人: 王鎖林;張約宗

1.一種以非異氰酸酯聚氨酯為囊壁的相變儲能膠囊，其特征是：該相變儲能膠囊是 一種單核殼結構，囊壁為非異氰酸酯型聚氨酯材料，該囊壁致密地包覆定型相變材料囊 芯，該定型相變材料囊芯中包括相變潛熱為100～300J/g的有機相變材料，該有機相變材 料在該相變儲能膠囊中的質量百分含量為20～80％。

2.如權利要求1所述的相變儲能膠囊，其特征是：所述相變儲能膠囊呈淺褐色、圓 球狀，平均粒徑分布在100μm～5mm；非異氰酸酯型聚氨酯材料囊壁的厚度為200～400 μm。

3.如權利要求1所述的相變儲能膠囊，其特征是：其中，所述定型相變材料囊芯為 以海藻酸鹽、聚乙烯、聚丙烯或聚苯乙烯為基材的定形相變材料囊芯。

4.如權利要求1所述的以非異氰酸酯聚氨酯為囊壁的相變儲能膠囊制備方法，其特 征是包括以下步驟：

(1)、取相變潛熱為100～300J/g的有機相變材料，以海藻酸鹽、聚乙烯、聚丙烯或聚 苯乙烯為基材制成定形相變材料顆粒；

(2)、將步驟(1)制得的定形相變材料顆粒加入到有機多元胺單體或低聚物中浸泡 10～120min，取出風干表面；所述有機多元胺包括二乙烯三胺或四乙烯五胺；

(3)、將步驟(2)得到的經表面處理的定形相變材料顆粒10質量份，在10～100rpm轉 速攪拌下，投入到用乙酸乙酯稀釋的環碳酸酯單體或低聚物溶液12～25質量份中，并在 30～70℃下反應1.5～6hr，在經表面處理的定形相變材料顆粒的表面生成非異氰酸酯聚氨 酯層，將產物過濾、洗滌，風干即得以非異氰酸酯聚氨酯為囊壁的相變儲能膠囊；其中， 環碳酸酯單體或低聚物溶液內乙酸乙酯用量為環碳酸酯單體或低聚物質量的6～50％。

5.如權利要求4所述的制備方法，其特征是所述定形相變材料顆粒的制備方法是： 將30～80質量份的所述有機相變材料和20～70質量份的所述聚乙烯、聚丙烯或聚苯乙烯基 材攪拌混合，經雙螺桿擠出機共混造粒。

6.如權利要求4所述的制備方法，其特征是所述定形相變材料顆粒的制備方法是： 將熔融后的有機相變材料10質量份和濃度為1～10wt％的乳化劑水溶液30～90質量份， 加入2.0～5.0wt％的海藻酸鈉水溶液10～100質量份中，在30～60℃、1000～5000rpm條 件下充分攪拌乳化，靜置，脫泡得到粘稠狀乳液；其中，乳化劑為苯乙烯馬來酸酐共聚 物、聚乙烯醇或聚乙烯吡咯烷酮；

然后在10～500rpm轉速攪拌下，通過銳孔裝置將乳液滴加至1～4wt％的CaCl₂凝固 浴中，凝固成型即得海藻酸鹽基定形相變材料顆粒。

7.如權利要求4或5或6所述的制備方法，其特征是：所述有機相變材料選用脂肪 烴、脂肪醇、脂肪酸或脂肪酸酯。

8.如權利要求7所述的制備方法，其特征是：所述脂肪烴優選十四烷、十六烷、十 八烷、二十烷、25號相變石蠟或30號相變石蠟；

所述脂肪醇優選十二醇、十四醇、十六醇、十八醇、環己醇、叔丁醇、2，2-二甲基 1，3丙二醇或2-氨基-2甲基-1，3丙三醇；

所述脂肪酸優選為癸酸、月桂酸、十四烷酸、十五烷酸、十六烷酸、十八烷酸或它 們的至少兩種的混合物。

9.如權利要求4所述的制備方法，其特征是：所述環碳酸酯單體采用碳酸丙烯酯- 丙二醇環碳酸酯或丙二醇環碳酸酯。