[發明專利]一種織物用相變儲能微膠囊及制備方法

在審

• 申請號: 201911405767.1
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111013510A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 林碧花
• 申請（專利權）人: 福州力天紡織有限公司
• 主分類號: B01J13/14
• 分類號: B01J13/14;C09K5/06
• 代理公司: 北京易捷勝知識產權代理事務所(普通合伙) 11613
• 代理人: 蔡曉敏

本發明屬于儲能材料技術領域，具體是一種織物用相變儲能微膠囊及制備方法，微膠囊由內核、內殼和外殼三層組成；所述內核為相變儲能材料，所述內殼為1,3,5?苯三甲酰氯和多氨基化合物反應產生的聚酰胺交聯層，所述外殼為羧基和氮丙啶交聯劑發生交聯反應產生的交聯層，所述多氨基化合物分子中至少含有2個氨基和1個羧基，所述氨基鍵合在不同的C原子上，并且有鍵合氨基的C原子不是相鄰。本發明的織物用相變儲能微膠囊具有雙層外殼結構，具有較好的厚度和力學強度，在應用于紡織纖維成型加工過程中較為穩定。

技術領域

本發明涉及能源材料技術領域，具體是儲能材料技術領域，涉及一種織物用相變儲能微膠囊及制備方法。

背景技術

利用相變材料的相變潛熱來實現能量的儲存和利用，提高能源使用效率，對于緩解能源危機和提高環保性具有實際意義，同時在建筑采暖、空調節能、太陽能利用、電力調峰、工業余熱回收利用、熱紅外隱身、紡織材料等領域具有廣闊的應用前景。由于用于溫度調節的相變材料多為固-液相變材料，因此目前主要的研究方法是采用包覆的方法將相變材料包覆形成微膠囊，微膠囊的外殼層為交聯材料，具有較好的穩定性。

酰氯和氨基在低溫下就具有快速的反應速度。CN101982231B公開了一種利用均苯三甲酰氯和有機胺的交聯反應制備了聚芳酰胺核殼石蠟相變微膠囊的方法。但由于均苯三甲酰氯和有機胺分別在油相和水相中，油相和水相的界面交聯反應產生的殼層會阻礙兩者的繼續接觸而造成反應效率差，因此會導致獲得的聚芳酰胺殼層偏薄，強度不足，包覆穩定性偏差。CN105233770B公開了一種多層囊皮的石蠟相變儲能微膠囊的制備方法，先通過均苯三甲酰氯和間苯二胺的反應獲得內層囊皮為聚酰胺，再置于4-(2-氨基乙基)-1,2-苯二酚的三羥甲基氨基甲烷-HCl緩沖溶液中反應，獲得多層囊皮。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術缺陷，提供一種織物用相變儲能微膠囊，具有雙層的殼層，殼層的厚度較高、力學強度較好。當微膠囊和紡絲材料聚合物混合后通過濕法紡絲、熔融紡絲等方法具有相變儲能性能的纖維時，本發明的微膠囊也會保持較為穩定的狀態。

本發明還有一個目的在于提供一種織物用相變儲能微膠囊的制備方法，通過兩步的交聯反應制備雙層的殼層，提高了殼層的厚度和力學強度，更好的保護內核的相變儲能材料，減少泄漏發生。

本發明采用以下的技術方案：

一種織物用相變儲能微膠囊，由內核、內殼和外殼三層組成；所述內核為相變儲能材料，所述內殼為1,3,5-苯三甲酰氯和多氨基化合物反應產生的聚酰胺交聯層，所述外殼為羧基和氮丙啶交聯劑發生交聯反應產生的交聯層。

優選的，所述相變儲能材料選自正十六烷、正十八烷、正二十烷、正二十二烷、石蠟和硬脂酸丁酯中的至少一種。

優選的，所述多氨基化合物分子中至少含有2個氨基和1個羧基，所述氨基鍵合在不同的C原子上，并且有鍵合氨基的C原子不是相鄰。

更優選的，所述多氨基化合物選自賴氨酸和精氨酸中的至少一種。

一種上述任一項實施方案所述的織物用相變儲能微膠囊的制備方法，包括以下步驟，

S1、將所述1,3,5-苯三甲酰氯、所述相變儲能材料和乳化劑混合后加熱成為液體，高速攪拌下加入相同溫度的去離子水，形成乳液；

S2、在步驟S1獲得的乳液中加入所述多氨基化合物，攪拌0.5～3小時，分離水洗，獲得聚酰胺交聯層微膠囊；

S3、將步驟S2獲得的聚酰胺交聯層微膠囊分散在去離子水中，加入所述氮丙啶交聯劑，攪拌0.5-5小時，分離水洗，干燥，得到織物用相變儲能微膠囊。

優選的，步驟S1中所述1,3,5-苯三甲酰氯、相變儲能材料、乳化劑和去離子水的重量比為(0.1～2):10:(0.5～2):(10～30)。