[發明專利]一種氮化硅改性相變儲能微膠囊及其制備方法

有效

• 申請號: 201310743084.3
• 申請日: 2013-12-30
• 公開（公告）號: CN103805142B
• 公開（公告）日: 2016-11-16
• 發明（設計）人: 唐國翌;楊艷陽;宋國林;劉源
• 申請（專利權）人: 清華大學深圳研究生院
• 主分類號: C09K5/06
• 分類號: C09K5/06;B01J13/16
• 代理公司: 深圳市匯力通專利商標代理有限公司 44257
• 代理人: 茅秀彬;王鎖林

1.一種氮化硅改性相變儲能微膠囊，由殼材及其包覆的芯材組成，以重量份數計，其特征在于，所述殼材包括50~100份高分子聚合物以及均勻分散在所述高分子聚合物中的1~20份氮化硅粉；所述芯材包括50~100份有機相變儲能材料以及均勻分散在所述有機相變儲能材料中的1~20份氮化硅粉。

2.根據權利要求1所述的相變儲能膠囊，其特征在于，所述氮化硅粉為接枝氮化硅粉，粒徑為0.005~10μm；該接枝氮化硅粉是氮化硅粉在硅烷偶聯劑醇溶液中經超聲分散、接枝處理后干燥得到的。

3.根據權利要求1或2所述的相變儲能微膠囊，其特征在于，所述高分子聚合物為聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、酚醛樹脂、密胺樹脂、脲醛樹脂、聚脲樹脂中的一種或者兩種。

4.根據權利要求1或2所述的相變儲能微膠囊，其特征在于，所述有機相變儲能材料為相變石蠟，C14-C30的正構烷烴，C8-18的脂肪醇或C8-18的脂肪酸及其酯。

5.根據權利要求1或2所述的相變儲能微膠囊，其特征在于，所述有機相變儲能材料為輕質石蠟、25#相變石蠟、30#相變石蠟、35#石蠟、58#石蠟、十六烷、十八烷、二十烷或硬脂酸正丁酯。

6.如權利要求1-5任何一項所述氮化硅改性相變儲能微膠囊的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）、將1~40份硅烷偶聯劑加入50~100份醇中配制成醇溶液，然后加入2~40份氮化硅粉，超聲處理10~60min，然后保持浸泡狀態10~72h，再在室溫或者烘箱中干燥，得到接枝氮化硅粉；

2）、將50~100份有機相變儲能材料升溫至融化，同時保持溫度并加入1~20份所述步驟1）得到的接枝氮化硅粉、1~10份乳化劑，以500~1000rpm轉速攪拌10~30min，然后再超聲處理10~120min，形成乳液；

3）、將步驟2）制得的乳液加入到500~1000份的水中，再加入1~20份乳化劑，用高速剪切乳化機或均質機在5000~10000rpm轉速下攪拌5~30min；

4）、將1~20份所述步驟1）得到的接枝氮化硅粉、1~20份交聯劑、0.1~5份引發劑加入到50~100份聚合物原料中，用高速剪切乳化機或均質機在5000~10000rpm轉速下攪拌5~30min；

5）、將步驟3）和步驟4）的產物混合，在500~3000rpm轉速、25~100℃條件下，聚合2~24h；

6）、將步驟5）反應后的產物過濾、洗滌、烘干，得到氮化硅改性相變儲能微膠囊。

7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述硅烷偶聯劑為乙烯基三甲氧基硅烷、γ-氯丙基三乙氧基硅烷、γ-（2,3-環氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷或γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷。

8.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述聚合物原料為丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、苯酚、甲醛、三聚氰胺、尿素中的一種或者兩種。

9.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述交聯劑為聚丙二醇-2000、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、二乙烯基苯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、N-羥基甲基丙烯酸酰胺、馬來酸或丙烯酸-β-羥丙酯。

10.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述乳化劑為十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、苯乙烯-馬來酸酐共聚物、正戊醇、Span-80和Tween-80中的一種或兩種；所述引發劑為過硫酸銨、偶氮二異丁腈、過氧化苯甲酰、過氧化氫-氯化亞鐵、氯化鈉、氯化銨或三氯化鐵。