[發明專利]一種相變微膠囊及其制備方法

在審

• 申請號: 202010318924.1
• 申請日: 2020-04-21
• 公開（公告）號: CN111534284A
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發明（設計）人: 袁俊杰
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: C09K5/06
• 分類號: C09K5/06
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 夏苗苗

本發明提供了一種相變微膠囊及其制備方法，所述相變微膠囊包括：囊芯，所述囊芯為固/液相變在0?70℃的溫度范圍內的疏水性材料；中間層，位于所述囊芯的外周部，所述中間層選自聚合物、無機物、有機物，以及有機無機雜化材料中的任意一種；外層，位于所述中間層的外周部，所述外層為表面包括親水區和疏水區的雜化粒子，所述雜化粒子同時表現出親水性和疏水性。根據本發明的提供的相變微膠囊儲能穩定性好，能有效防止芯材泄露，所述微膠囊包覆效率高、球型度好、耗能低。

技術領域

本發明屬于微膠囊技術領域，具體涉及一種相變微膠囊及其制備方法。

背景技術

相變微膠囊是利用微膠囊技術將相變材料包裹在壁殼中，形成微小的顆粒，從而防止相變材料相變時的體積變化和芯材泄露的問題，阻止相變材料與外界接觸。相變微膠囊利用包裹的相變材料在發生相轉變時儲存和釋放能量的特性，達到控制材料溫度的目的，可以廣泛應用于航空航天、建筑、汽車、環境保護、紡織服裝、醫療衛生、電子器件冷卻和軍事偽裝等領域。

目前現有的相變微膠囊其功能相對單一，儲能穩定性差，而且所述相變微膠囊的包覆率較低、易塌陷、能耗高的問題，從而難以實現工業化生產。

因此，提供一種可以同時得到包覆效率高、球型度好、耗能低的相變微膠囊制備方法十分重要。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的之一在于提供一種相變微膠囊，所述相變微膠囊的儲能性能好，穩定性高，而且包覆效率高、球型度好、耗能低。

本發明的另一目的是提供一種相變微膠囊的制備方法。

本發明提供了一種相變微膠囊，所述相變微膠囊包括：囊芯，所述囊芯為固/液相變在0-70℃的溫度范圍內的疏水性材料；中間層，位于所述囊芯的外周部，所述中間層選自聚合物、無機物、有機物，以及有機無機雜化材料中的任意一種；外層，位于所述中間層的外周部，所述外層為表面包括親水區和疏水區的雜化粒子，所述雜化粒子同時表現出親水性和疏水性。

在本發明的一實施例中，所述疏水性材料選自十四烷、十六烷、十八烷、二十二烷、硬脂酸、十四醇、十六醇、十八醇中的任意一種。

在本發明的一實施例中，所述中間層為由如下組分聚合得到的聚合物材料：10-90重量％的第一單體；0.1-1重量％的第二單體，所述第二單體包括多官能團單體；0.1-0.2重量％的引發劑；所述第一單體、所述第二單體和所述引發劑在所述水相和/或所述疏水體系中自由基聚合得到。

在本發明的一實施例中，所述雜化粒子的表面包括多個官能團，所述多個官能團選自羥基、巰丙基、甲基、丙基、氨丙基、環氧基、單氨基、二氨基、聚醚基、脂環式環氧基、硫醇基、羧基、氫基、甲基丙烯酸基、苯酚基、烷氧基、酯基、烷基、氟烷基、二醇基、單烷基氨基、二烷基氨基、芳氧基、酰氧基、烷基羰基、芳基、鏈烯基、取代和未取代的炔基、環烷基、醚基、苯胺基、酰胺基、巰基、醛基、烯基、炔基、丙烯酸基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、氰基和異氰基基團中的組合。

在本發明的一實施例中，所述雜化粒子的粒徑為30-1000nm。

本發明還提供了一種相變微膠囊，所述相變微膠囊包括：囊芯，所述囊芯為固/液相變在0-70℃的溫度范圍內的疏水性材料；中間層，位于所述囊芯的外周部；外層，位于所述中間層的外周部，所述外層為表面包括親水區和疏水區的雜化粒子，所述雜化粒子同時表現出親水性和疏水性；所述中間層通過在囊芯和外層的存在下，由丙烯酸酯類的單體經過交聯和聚合得到聚合物膜層。

本發明還提供了一種相變微膠囊的制備方法，所述方法包括以下步驟：提供一囊芯，所述囊芯為固/液相變在0-70℃的溫度范圍內的疏水性材料；中間層，形成于所述囊芯的外周部，所述中間層為聚合物材料；外層，形成于所述中間層的外周部，所述外層為表面包括親水區和疏水區的雜化粒子，所述雜化粒子同時表現出親水性和疏水性。