[發(fā)明專利]一種熱致變色的復(fù)合膠囊及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110062734.2
• 申請(qǐng)日: 2021-01-18
• 公開（公告）號(hào): CN112852404B
• 公開（公告）日: 2023-01-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝君;王志虎;吳少鵬;宋茳鎧;胡銳;劉全濤;陳美祝;張登峰;龐凌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C09K9/02
• 分類號(hào): C09K9/02
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 唐萬榮

本發(fā)明提供一種熱致變色的復(fù)合膠囊和制備方法及其應(yīng)用，所述復(fù)合膠囊包括第一囊壁和被第一囊壁包裹的多個(gè)微膠囊，所述微膠囊包括第二囊壁和被第二囊壁包裹的囊芯；所述囊芯為熱致變色材料。本發(fā)明制備的熱致變色復(fù)合膠囊，極大的提高了膠囊的分解溫度和膠囊變色物質(zhì)抗老化的能力；同時(shí)使得膠囊反復(fù)冷熱循環(huán)的變色的能力大大提高；選擇多種顯色劑，使得變色顏色更加多樣化，變色溫度更廣；可調(diào)控復(fù)合膠囊的粒徑，以便于滿足其在不同使用環(huán)境中高需要；具有優(yōu)良的力學(xué)性能，能保證其在不同環(huán)境下的使用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種熱致變色的復(fù)合膠囊及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

熱致變色材料是會(huì)隨溫度變化而改變顏色的物質(zhì)，當(dāng)它的溫度高于變溫點(diǎn)時(shí)，熱致變色材料顯白色，有較大的太陽反射率；當(dāng)它的溫度低于變溫點(diǎn)時(shí)，熱致變色材料呈現(xiàn)其本來的顏色，有較大的太陽吸收率。因此將熱至變色材料制備成膠囊加入到瀝青中制備的熱致變色瀝青，用來創(chuàng)建理想的太陽反射率的新路面，在夏天溫度很高時(shí)，即它們?cè)诟邷叵路瓷涓嗟奶柲埽诙鞙囟群艿蜁r(shí)反射更少的太陽能。所以熱致變色材料作為建筑節(jié)能材料在瀝青路面中擁有廣泛的應(yīng)用前景。

2020年，毛冬宇、劉紅茹等人在《三組分熱致變色微膠囊的制備及性能研究》的文獻(xiàn)中公開了：以結(jié)晶紫內(nèi)酯、雙酚A和十四醇制備的熱致變色復(fù)配物為芯材(囊芯)，明膠-阿拉伯樹膠為壁材制備的熱致變色微膠囊變色溫度較為靈敏。但是這種微膠囊在150℃開始發(fā)生分解，200攝氏度左右完全分解，這就對(duì)使用環(huán)境溫度有一定的要求。同時(shí)明膠-阿拉伯樹膠作為壁材(囊壁)，抗機(jī)械強(qiáng)度差，在使用中容易破裂，導(dǎo)致變色復(fù)配物流出，從而使膠囊失去變色性能。

現(xiàn)有的絕大多數(shù)的熱致變色微膠囊的變色復(fù)配物體系中含有毒性物質(zhì)(如雙酚A),雙酚A將會(huì)被分解釋放到自然環(huán)境中，造成生態(tài)環(huán)境污染，會(huì)通過各種方式來危害生物體。雙酚A能直接從環(huán)境中進(jìn)入生物體中，或者通過食物鏈的方式在生物體內(nèi)積累，經(jīng)過生物化學(xué)作用和生理作用，使得生物體的生理功能降低，對(duì)破壞免疫系統(tǒng)并導(dǎo)致多種疾病的生物體造成癌癥、天性畸形，以及對(duì)生物體造成的嚴(yán)重破壞等。因此，規(guī)避雙酚A顯色劑可以明顯減少對(duì)環(huán)境的影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，現(xiàn)有的熱致變色微膠囊耐高溫性能較差，機(jī)械強(qiáng)度較低，在使用中容易破裂。

本發(fā)明的技術(shù)方案是，提供一種熱致變色的復(fù)合膠囊，所述復(fù)合膠囊包括第一囊壁和被第一囊壁包裹的多個(gè)微膠囊，所述微膠囊包括第二囊壁和被第二囊壁包裹的囊芯；所述囊芯為熱致變色材料。

優(yōu)選地，所述復(fù)合膠囊的粒徑為20～2000μm；優(yōu)選40～1500μm。

本發(fā)明中，復(fù)合膠囊的粒徑可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，比如可以選擇50～200μm；200～400μm；400～600μm；600～800μm；800～1100μm；1100～1500μm。

優(yōu)選地，所述第一囊壁的成分為海藻酸鈣。

優(yōu)選地，所述熱致變色材料為組合物，按質(zhì)量份，所述熱致變色材料包括1份發(fā)色劑、2-5份顯色劑和50-100份溶劑。

優(yōu)選地，所述發(fā)色劑為結(jié)晶紫內(nèi)酯；所述顯色劑為4-十二烷基酚、己二酸、二水氯化鋇中的一種或幾種組合；所述溶劑為十四醇、十六醇、十八醇中的一種或幾種組合。

優(yōu)選地，所述熱致變色材料的熱致變色溫度為20-50℃。復(fù)合膠囊的變色顏色可以為紅色變白色、藍(lán)色變白色、草綠色變白色、棕黃色變白色等。

本發(fā)明得到的復(fù)合膠囊可承受載荷最大值大于40N。

本發(fā)明還提供一種熱致變色的復(fù)合膠囊的制備方法，包括以下步驟：

(a)制備微膠囊；

(b)將微膠囊與海藻酸鈉溶液共混，得到共混物；

(c)將共混物加入氯化鈣溶液中，制備成復(fù)合膠囊。