[發明專利]一種氧化石墨烯改性石蠟微膠囊相變材料的制備方法

有效

• 申請號: 201410435848.7
• 申請日: 2014-08-30
• 公開（公告）號: CN104212416B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 陸洪彬;張秋香;陳建華;唐偉;王金鑫;陸玉
• 申請（專利權）人: 海安南京大學高新技術研究院
• 主分類號: C09K5/06
• 分類號: C09K5/06;B01J13/18;C08F220/14;C08F220/18;C08F220/06;C08F2/32
• 代理公司: 江蘇銀創律師事務所32242
• 代理人: 程龍進

1.一種氧化石墨烯改性石蠟微膠囊相變材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）氧化石墨烯的制備：在磁力攪拌器上，低溫冰水浴，所述低溫冰水浴的溫度在0-4℃，攪拌速度為300-500rpm，反應時間為1.5h，向其中加入石墨、濃酸及強氧化劑，對石墨進行初步氧化；中溫水浴，所述中溫水浴溫度在35-40℃，攪拌速度為300-500rpm，反應時間為2h，再逐次緩慢加入高錳酸鉀，所述高錳酸鉀分三次加入，在低溫初步氧化階段加入1/3，在中溫氧化階段，分兩次加入剩余的高錳酸鉀，保持攪拌；高溫水浴，所述高溫水浴溫度在80-90℃，攪拌速度為300-500rpm，反應時間為4h，完成對石墨的深度氧化；加入去離子水，其中石墨與去離子水的質量比為1:(60-80)，水解反應之后，加入30Vol％過氧化氫中和未反應的高錳酸鉀，以溶液呈亮黃色為終點，然后加入10Vol％的鹽酸溶液，30Vol％過氧化氫與10Vol％鹽酸的質量比為1:(1.5-2)，真空抽濾，用去離子水洗滌至pH值為7，經60℃干燥、研磨得到氧化石墨烯，將制備的氧化石墨烯加入到去離子水中，超聲分散1h左右，得到1-5%的氧化石墨烯溶液待用；

（2）石蠟乳液的制備：在攪拌釜中加入石蠟、非離子乳化劑和離子型乳化劑，升高溫度至65-75℃，加入在去離子水中分散好的石墨，在500-1000r/min攪拌速度下攪拌0.5-1h，得到O/W型石蠟乳液；

（3）石蠟微膠囊乳液的制備：在500-1000轉/分鐘的攪拌速率下，將水溶性引發劑加入到石蠟乳液中溶解并升溫至65℃時開始緩慢滴加單體，繼續升溫至75-85℃，進行反應，單體滴加完成后保溫2-4h，出料；

（4）后處理：真空抽濾，石油醚洗，水洗，在40-50℃真空干燥，氣流粉碎機粉碎后得到石蠟微膠囊粉末。

2.根據權利要求1所述的一種氧化石墨烯改性石蠟微膠囊相變材料的制備方法，其特征在于，配方中所述的石墨為天然鱗片石墨粒度為32-200目。

3.根據權利要求1所述的一種氧化石墨烯改性石蠟微膠囊相變材料的制備方法，其特征在于，配方中所述的強酸為98％的濃硫酸，所述的強氧化劑為硝酸鈉、高錳酸鉀。

4.根據權利要求1所述的一種氧化石墨烯改性石蠟微膠囊相變材料的制備方法，其特征在于，石墨、濃硫酸、硝酸鈉和高錳酸鉀的質量比為1:(25-75):(0.5-1):(6-18)。

5.根據權利要求1所述的一種氧化石墨烯改性石蠟微膠囊相變材料的制備方法，其特征在于，配方中所述的石蠟為德國RUBITHERM產相變石蠟（相變點34℃、44℃與54℃）中的至少一種。

6.根據權利要求1所述的一種氧化石墨烯改性石蠟微膠囊相變材料的制備方法，其特征在于，所述的非離子乳化劑包括吐溫-80、吐溫-60、司盤-80、司盤-60、OP-10中的一種或多種；陽離子型乳化劑包括十六烷基三甲基溴化銨、十二烷基氯化銨、溴化十六烷基吡啶中的至少一種。

7.根據權利要求1所述的一種氧化石墨烯改性石蠟微膠囊相變材料的制備方法，其特征在于，所述的石蠟乳液中石蠟、非離子型乳化劑、陽離子型乳化劑及去離子水的質量比為1:0.08:0.04:12。

8.根據權利要求1所述的一種氧化石墨烯改性石蠟微膠囊相變材料的制備方法，其特征在于，所述水溶性引發劑包括過硫酸銨、過硫酸鉀、水溶性偶氮類引發劑中的至少一種。

9.根據權利要求1所述的一種氧化石墨烯改性石蠟微膠囊相變材料的制備方法，其特征在于，所述的單體為（甲基）丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸正辛酯、（甲基）丙烯酸、丙烯酸羥乙酯中的至少一種。

10.根據權利要求1所述的一種氧化石墨烯改性石蠟微膠囊相變材料的制備方法，其特征在于，所述的石蠟、單體、水溶性引發劑的質量比為1:1:0.02。