[發明專利]一種以石墨廢舊聚苯乙烯制備相變儲能微膠囊殼材料的方法

有效

• 申請號: 201810144580.X
• 申請日: 2018-02-12
• 公開（公告）號: CN108251069B
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 李俊鋒;邵一飛
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: C09K5/06
• 分類號: C09K5/06
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 張巖;王立文

本發明涉及一種以石墨廢舊聚苯乙烯制備相變儲能微膠囊殼材料的方法，是將廢舊聚苯乙烯、石蠟共同溶解于三氯甲烷中得到混合溶液，再將石墨加入混合溶液中分散得到懸濁液，將懸濁液加入到表面活性劑水溶液中攪拌分散并按程序升溫，待三氯甲烷蒸餾完畢后分離洗滌可得到石蠟/石墨廢舊聚苯乙烯相變儲能微膠囊材料。本發明有效地解決了廢舊聚苯乙烯造成環境污染以及聚苯乙烯作為殼材料導熱性能較差的問題，本發明以三氯甲烷作為溶劑被蒸餾回收后可循環利用，相變儲能微膠囊材料制備工藝及裝置簡單。

技術領域

本發明涉及一種以石墨廢舊聚苯乙烯制備相變儲能微膠囊殼材料的方法。

背景技術

聚苯乙烯(泡沫)材料廣泛應用于建筑、包裝、裝潢材料等領域，通常這些聚苯乙烯材料經過一次使用后會被直接廢棄。而由于聚苯乙烯其本身具有良好的抗腐蝕性及抗老化性，這些被廢棄的聚苯乙烯進入環境中后滋生細菌且極難降解，造成嚴重的“白色污染”，因而廢舊聚苯乙烯的回收及再利用問題是亟待解決的問題。

聚苯乙烯可用于制備微膠囊相變儲能殼材料。中國專利CN106221674A公開了一種以聚苯乙烯為可選殼材料制備相變儲能微膠囊材料的方法，主要是使用苯乙烯單體聚合的方式制備聚苯乙烯殼材料，這種制備方法為單體聚合方法。

中國專利CN107142089A公開了一種使用聚苯乙烯、石蠟、石墨、氯化鎂、水、改性劑和新戊二醇制備出復合相變儲能材料，其權利要求書中僅提到了材料的配比以及一種優選配比，沒有提及具體的制備流程。但是，該材料具有導熱系數大和不同狀態變化時材料體積變化小等特點，且沒有提供材料的結構等信息、制品的相關的相變潛熱和導熱系數數據等測試數據。

中國專利CN106085368A公開了一種以含有納米顆粒的有機相變儲能材料為芯材，以含有經過改性處理的納米顆粒的密胺樹脂為壁材制備相變儲能微膠囊材料的方法。其中納米顆粒為氮化硼、碳納米管和石墨烯納米顆粒，壁材中的納米顆粒為經過改性處理的氮化硼、碳納米管和氧化石墨烯。其制備微膠囊的過程中，經過改性共聚、乳化處理和攪拌反應得到相變儲能微膠囊材料。

綜上所述，現有廢舊聚苯乙烯回收再利用和相變儲能材料制備工藝復雜。使用單體聚合的方法制備相變儲能殼材料，會導致聚合反應中阻聚和爆聚等現象的發生，產物的相變潛熱會發生變化，造成“白色污染”，不利于環境保護?，F有技術中也沒有提供單體和水的純度要求。另外，其制備工藝和裝置復雜、工藝參數難控制、不易于工業大規模生產。

發明內容

本發明的目的就在于針對現有廢舊聚苯乙烯回收再利用和相變儲能材料制備工藝復雜等技術問題，提供一種以石墨廢舊聚苯乙烯制備相變儲能微膠囊殼材料的方法。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種以石墨廢舊聚苯乙烯制備相變儲能微膠囊殼材料的方法，包括以下步驟：

A、將廢舊聚苯乙烯和石蠟加入到10～500ml三氯甲烷中溶解得到含有石蠟聚苯乙烯的三氯甲烷溶液；

B、將石墨加入步驟A所得溶液中，超聲或攪拌分散，得到懸濁液，所述聚苯乙烯、石蠟和石墨的質量比為3:2:0.33～15:2:0.15；

C、將步驟B所得懸濁液緩慢加入到質量分數為1.5％的十二烷基苯磺酸鈉水溶液中，懸濁液與十二烷基苯磺酸鈉水溶液的體積比為1:5，以300rpm的速度攪拌，從室溫開始，以升溫速率為5℃/h升溫至65℃后保持1～2h，當溫度達到65℃且不再有三氯甲烷被蒸餾出時，分離洗滌后可得到石蠟/石墨廢舊聚苯乙烯相變儲能材料。

所述石墨為天然石墨、疏水改性石墨或石墨烯。

所述石蠟熔點為20～60℃。