[發(fā)明專利]一種正十四醇相變微膠囊及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410628106.6
• 申請(qǐng)日: 2014-11-10
• 公開（公告）號(hào): CN104558393A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫偉賢;劉峰;楊洪梅;陳寶生;劉兆吉;高英;羅穎;喻國(guó)聰;張玉軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華東理工大學(xué);西能化工科技（上海）有限公司
• 主分類號(hào): C08F220/44
• 分類號(hào): C08F220/44;C08F220/42;C08F220/18;C08F220/06;C08F222/14;C08F2/18;C08K5/05;B01J13/14
• 代理公司: 上海金盛協(xié)力知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31242
• 代理人: 解文霞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于正十四醇相變微膠囊制備方法技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

相變材料是指隨溫度變化改變物理狀態(tài)并能提供潛熱的物質(zhì)。作為一種非常有效的儲(chǔ)能材料，當(dāng)物質(zhì)發(fā)生相變時(shí)，其能吸收或釋放出大量潛熱。能源是人類賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，隨著時(shí)代的快速發(fā)展，能源危機(jī)也越來(lái)越嚴(yán)重。因此，節(jié)約能源，控制能耗和開發(fā)新能源成為社會(huì)關(guān)注的重點(diǎn)。相變材料由于其較高的儲(chǔ)熱能力和可以循環(huán)使用的特性越來(lái)越受到人們的重視。

相變微膠囊是利用微膠囊化技術(shù)將相變材料包覆起來(lái)，使相變材料不與環(huán)境直接接觸，可以達(dá)到控制釋放的目的；而且這可使得液態(tài)或氣態(tài)的相變材料可以作為固態(tài)使用，并可以隔離危險(xiǎn)材料方便運(yùn)輸。相變微膠囊已廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、紡織、建筑、消防以及國(guó)防工業(yè)中。但是相變材料被微膠囊化后也有一些缺點(diǎn)，比如傳熱較慢，壁材耐溫性較差等。

懸浮聚合是指溶解有引發(fā)劑的單體在強(qiáng)烈攪拌下，以小液滴狀態(tài)懸浮在水中進(jìn)行聚合的方法。單體液滴在聚合過(guò)程中逐漸轉(zhuǎn)化為聚合物固體顆粒。單體與聚合物共存時(shí)，聚合物單體粒子有粘性，為了防止粒子相互粘結(jié)，體系中常加膠體二氧化硅等分散劑，使粒子表面形成保護(hù)膜。

正十四醇是一種相變潛熱很高的材料，中國(guó)專利CN102417812?A報(bào)道了利用三聚氰胺-甲醛樹脂預(yù)聚體和正十四醇乳化液通過(guò)原位聚合法制備正十四醇相變微膠囊。其壁材預(yù)聚體制備過(guò)程中要引入甲醛，其中采用微乳液的液晶相乳化法與轉(zhuǎn)相溫度法相結(jié)合的乳化方法解決了正十四醇乳化難的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種新型正十四醇相變儲(chǔ)能微膠囊及其制備方法，用該方法制備的正十四醇相變儲(chǔ)能微膠囊不含甲醛，環(huán)保安全，更適合實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用；同時(shí)制備方法更簡(jiǎn)單和易于操作。

丙烯腈單體經(jīng)自由基聚合形成的均聚物聚丙烯腈是結(jié)晶性聚合物，耐溫性和耐溶劑性都非常好。申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)，制備相變材料微膠囊時(shí)，加入適量丙烯腈可以提高聚合物殼層的耐溫性和耐溶劑性，而且抗?jié)B透性能也非常好。

本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：

一種正十四醇相變微膠囊，包含聚合物外殼和包覆在所述外殼中的正十四醇芯材，通過(guò)懸浮聚合法制備，所述的聚合物外殼由單體在引發(fā)劑存在下聚合得到，所述的單體包括腈類、(甲基)丙烯酸酯類和含羧基類單體。

本發(fā)明中，除非特殊指明，術(shù)語(yǔ)“芯材”是指包覆在聚合物囊壁中的相變材料。

上述的聚合物外殼通過(guò)可聚合組分單體在聚合引發(fā)劑存在下聚合，形成可以包覆芯材的殼狀體。所述的含羧基類單體，包括但不限于丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來(lái)酸和富馬酸等。由于含羧基類單體具有更好的親水性，有利于在連續(xù)相和分散相的界面處發(fā)生聚合，更容易得到表面形貌規(guī)整、光滑的微球。

進(jìn)一步，所述的腈類單體，包括但不限于丙烯腈、2-甲基-2-丙烯腈、2-丁烯腈、富馬腈、反式1,2-2-氰基乙烯、2-氯丙烯腈和2-乙氧基丙烯腈等。

進(jìn)一步，所述的(甲基)丙烯酸酯類，即甲基丙烯酸酯類或丙烯酸酯類單體，包括但不限于(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸環(huán)己酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸十二烷酯、(甲基)丙烯酸十八烷酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯和甲基丙烯酸羥乙酯。

進(jìn)一步，按照所述單體組分的總重量為100重量％計(jì)，各單體的重量配比為：

腈類：30～90wt％；優(yōu)選50-80％；

(甲基)丙烯酸酯類：10～70wt％；優(yōu)選15-65％；

含羧基類：0.1～40wt％。優(yōu)選5-10％。

上述正十四醇相變微膠囊的制備方法，包括以下步驟：

(a)將單體組分、引發(fā)劑、交聯(lián)劑以及熔融的正十四醇混合制得懸浮聚合的油相；

(b)將分散介質(zhì)、分散穩(wěn)定劑混合制得懸浮聚合的水相；

(c)將水相和油相分散成懸浮液后，聚合反應(yīng)4～24小時(shí)，經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥，得到正十四醇相變微膠囊。