聚(甲基)丙烯酸长链烷基酯相变乳胶分散液及其制备方法与应用技术

聚(甲基)丙烯酸长链烷基酯相变乳胶分散液及其制备方法与应用，属于相变材料技术领域。解决了如何提供一种相变温度可调，相变焓值高，能够自身成膜，且能与其他乳胶一起成膜，适宜与载体相混合赋予载体相相变特性的相变乳胶分散液及其制备方法的问题。本发明专利技术的制备方法，先将离子型乳化剂和去离子水加入反应装置中，搅拌使离子型乳化剂溶解；然后向反应装置中加入热融化的单体和非离子型乳化剂，搅拌，充分乳化，得到乳化液；最后向反应装置中通入惰性气氛，将引发剂加入乳化液中，搅拌反应，得到相变乳胶分散液。该分散液相变温度可调，相变焓值高，能够自身成膜，且能与其他乳胶一起成膜，适宜与载体相混合赋予载体相相变特性。 1

Poly (methyl) acrylic acid long-chain alkyl ester phase change emulsion dispersion and its preparation method and Application

Poly (methyl) acrylic acid long-chain alkyl ester phase change emulsion dispersion and its preparation method and application belong to the field of phase change material technology. It solves the problem of how to provide a kind of phase change emulsion and its preparation method, which can provide a kind of phase change temperature adjustable, high enthalpy of phase change, and can form film itself, and can form film together with other latex, and it is suitable to mix with carrier phase change characteristic of phase change of phase change emulsion and preparation method. The preparation method of the invention first added the ionic emulsifier and deionized water into the reaction device, and stirred the ionic emulsifier to dissolve, and then added the heat melting monomer and non ionic emulsifier to the reaction device, stirring, fully emulsifying, and getting the emulsion. Finally, the inert atmosphere was entered into the reverse reaction device. The emulsion was added into the emulsion and agitated, and the phase change emulsion dispersion was obtained. The phase change temperature of the dispersed liquid is adjustable, the enthalpy of phase change is high, it can form film itself, and can form film together with other latex, which is suitable for mixing with carrier phase to give the phase transition characteristic of carrier phase. One

【技术实现步骤摘要】
聚(甲基)丙烯酸长链烷基酯相变乳胶分散液及其制备方法与应用
本专利技术涉及一种聚(甲基)丙烯酸长链烷基酯相变乳胶分散液及其制备方法与应用，属于相变材料

技术介绍
利用某些物质在相变过程中的吸热和放热，可以进行热能的储存释放和温度调控，这种具有热能存储和温度调控功能的物质称为相变材料(phasechangematerials，简称PCM)。相变材料在外界温度升高时，由有序态转变为无序态而吸收热量，当温度下降时发生逆转而放出相同的热量，且在相变过程中温度近似不变，这些特点使得相变材料被广泛的应用于军事和民用的各个领域，如太阳能、热能的存储和利用，自动控温等。根据相变的方式不同，相变材料可分为固-固相变材料、固-液相变材料、固-气相变材料和液-气相变材料。但是后两种相变方式在相变过程中伴随着大量气体的产生，使材料体积变化较大，因此，尽管它们有很高的相变焓值，在实际应用中也很少被选用。固-固相变材料和固-液相变材料是目前关注的重点，如水合无机盐，长链脂肪烃，长链脂肪醇等固-液相变材料是目前应用最为广泛的相变材料；但是其在相变过程中容易出现过冷，相分离，泄露等问题，因此必须将其封装在固定的容器中或吸附于某些介质内才能使用。且在实际应用过程中，不论是哪种相变材料，都不适宜作为普适性的相变助剂去赋予其他材料相变特性，且本身无法成膜，在一定程度上，限制了相变材料的应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是如何提供一种相变温度可调，相变焓值高，能够自身成膜，且能够与其他乳胶一起成膜，适宜与载体相混合赋予载体相相变特性的聚(甲基)丙烯酸长链烷基酯相变乳胶分散液及其制备方法与应用。本专利技术的聚(甲基)丙烯酸长链烷基酯相变乳胶分散液的制备方法，步骤如下：步骤一、将离子型乳化剂与去离子水加入反应装置中，在反应单体熔点与引发剂分解温度之间的温度下，搅拌，使离子型乳化剂溶解在去离子水中；步骤二、继续向步骤一的反应装置中加入热融化的单体和非离子型乳化剂，在单体熔点与引发剂分解温度之间的温度下，搅拌，充分乳化，得到乳化液；步骤三、向反应装置中通入惰性气氛，排出空气，将引发剂加入乳化液中，在70℃-95℃，搅拌下反应4h以上，得到分散液，即为聚(甲基)丙烯酸长链烷基酯相变乳胶分散液；所述的单体为(甲基)丙烯酸长链烷基酯，或(甲基)丙烯酸长链烷基酯与甲基丙烯酸甲酯的混合物，(甲基)丙烯酸长链烷基酯的结构式为其中-CnH2n+1为直链结构，n为12-50的整数，离子型乳化剂的用量是单体质量的0.5％-100％，非离子表面活性剂的用量为离子型表面活性剂用量的0.5倍-20倍，引发剂的用量是单体质量的0.2％-1％。优选的是，步骤一中，所述离子型乳化剂为十二烷基苯磺酸钠或十二烷基磺酸钠。优选的是，步骤二中，所述非离子型乳化剂为OP-10或曲拉通X-100。优选的是，步骤一-步骤三中，搅拌转速均为200-500r/min。优选的是，步骤三中，所述惰性气氛为氮气。优选的是，步骤三中，所述引发剂为偶氮二异丁腈(AIBN)、过氧化二苯甲酰(BPO)、异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过氧化二异丙苯、过氧化二叔丁基、过氧化十二酰、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化叔戊酸叔丁酯、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二环己酯、过硫酸钾或过硫酸铵。优选的是，分散液中，固含量为5％-40％。本专利技术提供上述聚(甲基)丙烯酸长链烷基酯相变乳胶分散液的制备方法制备的聚(甲基)丙烯酸长链烷基酯相变乳胶分散液。本专利技术提供上述聚(甲基)丙烯酸长链烷基酯相变乳胶分散液的应用，是采用聚(甲基)丙烯酸长链烷基酯相变乳胶分散液为原料直接制备薄膜，或将聚(甲基)丙烯酸长链烷基酯相变乳胶分散液与乳胶混合成膜，得到混合膜。本专利技术提供上述聚(甲基)丙烯酸长链烷基酯相变乳胶分散液的另一种应用，是将聚(甲基)丙烯酸长链烷基酯相变乳胶分散液与载体相混合，得到混合相变材料。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术的聚(甲基)丙烯酸长链烷基酯相变乳胶分散液的制备方法，操作简单，可以通过改变单体的种类达到调节相变温度的效果。本专利技术的聚(甲基)丙烯酸长链烷基酯相变乳胶分散液热稳性好，相变焓值较高，经实验检测，以丙烯酸十八酯为原料制备的乳胶分散液干燥后乳胶薄膜融化温度为38-70℃，结晶温度为35-55℃，相变焓值为30-65J/g，可以满足作为相变材料的要求。本专利技术的聚(甲基)丙烯酸长链烷基酯相变乳胶分散液能够自身成膜，也能够与其他乳胶一起成膜，得到的薄膜连续性很好，并没有出现相分离的现象。本专利技术的聚(甲基)丙烯酸长链烷基酯相变乳胶分散液能够与许多载体相混合而制备相变材料，得到的相变材料，体现出了很好的相变特性。具体实施方式为了进一步了解本专利技术，下面结合具体实施方式对本专利技术的优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本专利技术的特征和优点而不是对本专利技术专利要求的限制。本专利技术的聚(甲基)丙烯酸长链烷基酯相变乳胶分散液的制备方法，步骤如下：步骤一、将离子型乳化剂和去离子水加入反应装置中，在单体熔点与引发剂分解温度之间的温度下，搅拌，使离子型乳化剂溶解在去离子水中；其中，离子型乳化剂为十二烷基苯磺酸钠或十二烷基磺酸钠；离子型乳化剂的用量是单体质量的0.5％-100％，离子型乳化剂和去离子水的质量比没有限制，能够保证离子型乳化剂溶于去离子水即可；如果温度低于单体的熔点，单体和非离子乳化剂无法很好的混合，如果温度高于引发剂分解温度，加入引发剂后反应太快；通常，在50℃水浴，以200-500r/min的搅拌速度搅拌1-4h，即可使离子型乳化剂溶解；步骤二、继续向步骤一的反应装置中依次加入热融化的单体和非离子型乳化剂，在单体熔点与引发剂分解温度之间的温度下搅拌，充分乳化，得到乳化液；其中，单体为(甲基)丙烯酸长链烷基酯，或(甲基)丙烯酸长链烷基酯与甲基丙烯酸甲酯的混合物，(甲基)丙烯酸长链烷基酯的结构式为其中-CnH2n+1为直链结构，，n为12-50的整数；非离子型乳化剂为OP-10或曲拉通X-100，非离子表面活性剂与离子表面活性剂的用量相关，非离子表面活性剂的用量为离子型表面活性剂用量的0.5倍-20倍；搅拌转速优选为200-500r/min，时间优选为1-4h，；如果温度低于单体熔点，乳化效果不好，如果温度高于引发剂分解温度，加入引发剂后反应太快。步骤三、向反应装置中通入惰性气氛，排出空气，将引发剂加入乳化液中，在70-95℃，以200-500r/min搅拌速度搅拌下反应4h以上，得到分散液，即为聚(甲基)丙烯酸长链烷基酯相变乳胶分散液；其中，惰性气氛常用氮气；引发剂优选为AIBN、BPO、异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过氧化二异丙苯、过氧化二叔丁基、过氧化十二酰、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化叔戊酸叔丁酯、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二环己酯、过硫酸钾或过硫酸铵；尤其优选偶氮二异丁腈、过氧化二苯甲酰、过氧化十二酰或过硫酸钾；引发剂的用量是单体质量的0.2％-1％；在75℃引发剂的效果最好，因此优选反应温度在75℃。本专利技术还提供上述聚(甲基)丙烯酸长链烷基酯相变乳胶分散液的制备方法制备的聚(甲基)丙烯酸长链烷基酯相变乳胶分散液。通常，分散液中，固含量(单体、乳化剂和引发剂的总量)一般为5％-4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.聚(甲基)丙烯酸长链烷基酯相变乳胶分散液的制备方法，其特征在于，步骤如下：

【技术特征摘要】
1.聚(甲基)丙烯酸长链烷基酯相变乳胶分散液的制备方法，其特征在于，步骤如下：步骤一、将离子型乳化剂与去离子水加入反应装置中，在反应单体熔点与引发剂分解温度之间的温度下，搅拌，使离子型乳化剂溶解在去离子水中；步骤二、继续向步骤一的反应装置中加入热融化的单体和非离子型乳化剂，在单体熔点与引发剂分解温度之间的温度下，搅拌，充分乳化，得到乳化液；步骤三、向反应装置中通入惰性气氛，排出空气，将引发剂加入乳化液中，在70℃-95℃，搅拌下反应4h以上，得到分散液，即为聚(甲基)丙烯酸长链烷基酯相变乳胶分散液；所述的单体为(甲基)丙烯酸长链烷基酯，或(甲基)丙烯酸长链烷基酯与甲基丙烯酸甲酯的混合物，(甲基)丙烯酸长链烷基酯的结构式为其中-CnH2n+1为直链结构，n为12-50的整数，离子型乳化剂的用量是单体质量的0.5％-100％，非离子表面活性剂的用量为离子型表面活性剂用量的0.5倍-20倍，引发剂的用量是单体质量的0.2％-1％。2.根据权利要求1所述的聚(甲基)丙烯酸长链烷基酯相变乳胶分散液的制备方法，步骤一中，所述离子型乳化剂为十二烷基苯磺酸钠或十二烷基磺酸钠。3.根据权利要求1所述的聚(甲基)丙烯酸长链烷基酯相变乳胶分散液的制备方法，其特征在于，步骤二中，所述非离子型乳化剂为OP-10或曲拉通X-100。4.根据权利要求1所述的聚(甲基)丙烯酸长...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘凌志，门永锋，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：吉林,22