[發明專利]一種可用在織物的相變儲能微膠囊的制備方法及微膠囊

有效

• 申請號: 202011014258.9
• 申請日: 2020-09-24
• 公開（公告）號: CN112063371B
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 翁朝陽
• 申請（專利權）人: 福建拓烯新材料科技有限公司
• 主分類號: C09K5/06
• 分類號: 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

本發明屬于儲能技術領域，涉及一種可用在織物的相變儲能微膠囊的制備方法及微膠囊，制備步驟包括非水溶性納米固體顆粒超聲分散到水中，獲得分散液；1,3,5?苯三甲酰氯、相變儲能材料和乳化劑混合加熱成液體，高速攪拌下加入相同溫度的所述分散液，攪拌0.5～2小時，再加入多氨基化合物，反應1～4小時，降溫至室溫，抽濾、清洗、干燥，獲得微膠囊預聚物；將獲得的微膠囊預聚物分散在1,3,5?苯三甲酰氯溶液中，攪拌0.5?3小時，分離、醇洗、水洗，干燥，得到所述微膠囊。

技術領域

本發明屬于儲能技術領域，具體是涉及一種可用在織物的相變儲能微膠囊的制備方法及微膠囊。

背景技術

相變儲能微膠囊是一種具有核殼結構的微納米材料，芯材含有相變材料，外殼具有一定的力學強度，外殼的力學強度越高，微膠囊的抵抗外力的破壞效果越好。現有技術中采用多種方法提高外殼的力學強度，其中一種方法是外殼中引入納米顆粒材料。CN102059083B在芯材乳液中加入分散有納米氧化鋁的三聚氰胺-甲醛預聚體溶液，進行反應，獲得壁材鑲嵌納米氧化鋁顆粒的相變微膠囊。CN104804711B在含有有機相變材料、二異氰酸酯單體和鱗片石墨的乳液中加入有機胺單體，獲得含鱗片石墨的聚脲包覆的相變微膠囊。CN110479194A采用改性劑碳化硅來改性密胺樹脂壁材，采用原位聚合法獲得一種兼具高力學性能和高導熱性能的相變微膠囊。但是以上方法中的納米氧化鋁、鱗片石墨、碳化硅等都是通過擴散作用鑲嵌到壁材中，效率低，不穩定。

發明內容

本發明的一個目的是提供一種可用在織物的相變儲能微膠囊的制備方法，通過在微膠囊的外壁中引入納米顆粒，提高外壁的力學強度。

本發明還有一個目的是提供一種微膠囊，外壁的力學強度較高，能減少在應用過程中因為剪切等外力作用導致的外壁破壞和芯材泄漏。

本發明采用以下的技術方案，

一種可用在織物的相變儲能微膠囊的制備方法，包括以下步驟，

S1、非水溶性納米固體顆粒超聲分散到水中，獲得分散液；所述非水溶性納米固體顆粒表面修飾有氨基基團；

S2、1,3,5-苯三甲酰氯、相變儲能材料和乳化劑混合加熱成液體，高速攪拌下加入相同溫度的步驟S1中所述分散液，攪拌0.5～2小時，再加入多氨基化合物，反應1～4小時，降溫至室溫，抽濾、清洗、干燥，獲得微膠囊預聚物；所述多氨基化合物分子中伯氨基和仲氨基的個數和不低于3；

S3、將步驟S2獲得的微膠囊預聚物分散在1,3,5-苯三甲酰氯溶液中，攪拌2-4小時，分離、醇洗、水洗，干燥，得到所述微膠囊。

水溶性納米固體顆粒表面修飾有氨基基團，所用修飾劑為含氨基硅烷偶聯劑，可以選自3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)氨丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)氨丙基三乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)氨丙基甲基二甲氧基硅烷和N-(β-氨乙基)氨丙基甲基二乙氧基硅烷中的至少一種。

優選的，步驟S1中所述非水溶性納米固體顆粒選自納米電氣石、納米二氧化硅、納米氧化鋁、納米氧化鎂、納米氧化鋅、納米碳化硅、納米太極石、納米二氧化鈦、納米滑石粉和納米硅灰石中的至少一種。

優選的，步驟S1中所述非水溶性納米固體顆粒的粒徑不超過10nm。

優選的，步驟S1中所述非水溶性納米固體顆粒和水的重量比為0.005～0.05:1。

優選的，步驟S2中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，步驟S2中所述多氨基化合物選自二乙烯基三胺、三乙烯基四胺、四乙烯基五胺、五乙烯基六胺、六乙烯基七胺和三胺苯中的至少一種。