[發(fā)明專(zhuān)利]聚(甲基)丙烯酸長(zhǎng)鏈烷基酯相變微球材料及其制備方法與應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210454052.7
• 申請(qǐng)日: 2012-11-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102964494A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 門(mén)永鋒;鄭楠;劉凌志
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所
• 主分類(lèi)號(hào): C08F20/18
• 分類(lèi)號(hào): C08F20/18;C08F2/18;C09K5/02
• 代理公司: 長(zhǎng)春菁華專(zhuān)利商標(biāo)代理事務(wù)所 22210
• 代理人: 王丹陽(yáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種聚(甲基)丙烯酸長(zhǎng)鏈烷基酯相變微球材料及其制備方法與應(yīng)用，屬于相變材料領(lǐng)域。

背景技術(shù)

利用某些物質(zhì)在相變過(guò)程中的吸熱和放熱，可以進(jìn)行熱能的儲(chǔ)存釋放和溫度調(diào)控，這種具有熱能存儲(chǔ)和溫度調(diào)控功能的物質(zhì)稱(chēng)為相變材料(phase?change?materials,?簡(jiǎn)稱(chēng)PCM)。相變材料在外界溫度升高時(shí)，由有序態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)序態(tài)而吸收熱量，當(dāng)溫度下降時(shí)發(fā)生逆轉(zhuǎn)而放出相同的熱量，且在相變過(guò)程中溫度近似不變，這些特點(diǎn)使得相變材料被廣泛的應(yīng)用于軍事和民用的各個(gè)領(lǐng)域，如太陽(yáng)能、熱能的存儲(chǔ)和利用，自動(dòng)控溫等。根據(jù)相變的方式不同，相變材料可分為固-固相變材料、固-液相變材料、固-氣相變材料和液-氣相變材料。由于后兩種相變方式在相變過(guò)程中伴隨著大量氣體的產(chǎn)生，使材料體積變化較大，因此，盡管它們有很高的相變焓值，在實(shí)際應(yīng)用中也很少被選用。固-固相變材料和固-液相變材料是目前關(guān)注的重點(diǎn)。水合無(wú)機(jī)鹽，長(zhǎng)鏈脂肪烴，長(zhǎng)鏈脂肪醇等固-液相變材料是目前應(yīng)用最為廣泛的相變材料，但是其在相變過(guò)程中容易出現(xiàn)過(guò)冷，相分離，泄露等問(wèn)題，因此必須將其封裝在固定的容器中或者吸附于某些介質(zhì)內(nèi)才能使用。

現(xiàn)有的固-固相變材料很難進(jìn)行進(jìn)一步的加工應(yīng)用，限制了其應(yīng)用范圍。現(xiàn)有技術(shù)中也沒(méi)有聚(甲基)丙烯酸長(zhǎng)鏈烷基酯類(lèi)相變材料作為填料的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種聚(甲基)丙烯酸長(zhǎng)鏈烷基酯相變微球材料及其制備方法與應(yīng)用，解決了現(xiàn)有固-固相變材料很難進(jìn)行進(jìn)一步加工應(yīng)用的技術(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明提供一種聚(甲基)丙烯酸長(zhǎng)鏈烷基酯相變微球材料的制備方法，在惰性氣氛保護(hù)下，將懸浮劑和聚合單體加入水中，攪拌使聚合單體分散均勻，向水相分散體系中加入自由基聚合引發(fā)劑，40-100℃的溫度下進(jìn)行懸浮聚合反應(yīng)2-120小時(shí)，即得聚(甲基)丙烯酸長(zhǎng)鏈烷基酯相變微球材料；

所述的聚合單體為一種或多種(甲基)丙烯酸長(zhǎng)鏈烷基酯；

所述的聚合單體的質(zhì)量占反應(yīng)體系總質(zhì)量的0.1%-60%；

所述的(甲基)丙烯酸長(zhǎng)鏈烷基酯的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為?或，其中-C_nH_2n+1為直鏈結(jié)構(gòu)，n為8-50的整數(shù)。

所述的懸浮劑的用量?jī)?yōu)選為聚合單體質(zhì)量的0.1%-30%。

所述的自由基聚合引發(fā)劑的用量?jī)?yōu)選為聚合單體物質(zhì)的量的0.05%-10%。

所述的懸浮劑優(yōu)選為聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚丙烯酸鹽類(lèi)、聚甲基丙烯酸鹽類(lèi)、馬來(lái)酸酐-苯乙烯共聚物、甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、明膠、海藻酸鈉、碳酸鎂、碳酸鈣、磷酸鈣、蒙脫土或者滑石粉；更優(yōu)選為聚乙烯醇、聚丙烯酸、碳酸鈣或者蒙脫土。

所述的自由基聚合引發(fā)劑優(yōu)選為偶氮二異丁腈(AIBN)、過(guò)氧化二苯甲酰(BPO)、異丙苯過(guò)氧化氫、叔丁基過(guò)氧化氫、過(guò)氧化二異丙苯、過(guò)氧化二叔丁基、過(guò)氧化二苯甲酰(BPO)、過(guò)氧化十二酰、過(guò)氧化苯甲酸叔丁酯、過(guò)氧化叔戊酸叔丁酯、過(guò)氧化二碳酸二異丙酯、過(guò)氧化二碳酸二環(huán)己酯、過(guò)硫酸鉀或者過(guò)硫酸銨；更優(yōu)選為偶氮二異丁腈、過(guò)氧化二苯甲酰、過(guò)氧化十二酰或者過(guò)硫酸鉀。

所述的攪拌速率優(yōu)選為200-20000轉(zhuǎn)/分，攪拌時(shí)間優(yōu)選為5-30min?；更優(yōu)選的攪拌速率為200-16000轉(zhuǎn)/分，攪拌時(shí)間為5-30min。

所述的懸浮聚合的反應(yīng)溫度優(yōu)選為80-90℃，反應(yīng)時(shí)間優(yōu)選為5-7h。

本發(fā)明還提供一種由上述方法制備的聚(甲基)丙烯酸長(zhǎng)鏈烷基酯相變微球材料。

本發(fā)明還提供聚(甲基)丙烯酸長(zhǎng)鏈烷基酯相變微球材料作為填料的應(yīng)用。

本發(fā)明的有益效果：

(1)本發(fā)明的聚(甲基)丙烯酸長(zhǎng)鏈烷基酯相變微球材料的制備方法簡(jiǎn)單易行，制備過(guò)程不使用任何有機(jī)溶劑，安全環(huán)保；

(2)本發(fā)明制備的聚(甲基)丙烯酸長(zhǎng)鏈烷基酯相變微球材料熱學(xué)性能優(yōu)異，熱穩(wěn)定性好，相變焓值高達(dá)114.1?J/g；

(3)本發(fā)明制備的聚(甲基)丙烯酸長(zhǎng)鏈烷基酯相變微球材料能夠作為填料應(yīng)用。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的聚(甲基)丙烯酸長(zhǎng)鏈烷基酯相變微球材料的光學(xué)顯微鏡照片；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例2的聚(甲基)丙烯酸長(zhǎng)鏈烷基酯相變微球材料的核磁共振譜圖。

具體實(shí)施方式