一种有机相变微胶囊、有机相变微胶囊复合散热材料及其制备方法技术

首先，本发明专利技术提供了一种所述的有机相变微胶囊，该相变微胶囊具有核‑壳结构，核是囊芯，包括石蜡、正十八烷以及正十四烷中的一种或多种成分；壳是囊壁，包括二氧化硅成分；该相变微胶囊的粒径为100～200µm，相变焓为120～200KJ/Kg，相变温度为29～40℃。其次，本发明专利技术提供了一种有机相变微胶囊复合散热材料，包括铝塑膜和上述的有机相变微胶囊，所述的铝塑膜将有机相变微胶囊包覆于内，能够保护不稳定的囊芯材料以免受外界环境的侵蚀。最后，本发明专利技术提供了一种有机相变微胶囊复合散热材料的制备方法，包括依次进行的制备水相、制备油相、制备乳化液、制备囊壁、喷雾干燥以及铝塑膜包装等工序，具有操作简单、快速、适合工业化生产的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种有机相变微胶囊、有机相变微胶囊复合散热材料及其制备方法
本专利技术属于有机相变材料
，具体涉及一种有机相变微胶囊、有机相变微胶囊复合散热材料及其制备方法。
技术介绍
相变材料是指在温度不变的前提下，能够从一种状态转变为另一种状态，并在相变过程中吸收或释放大量潜热的物质，其分为有机和无机两类。相变材料具有储能密度高、相变温度可调、性能稳定等优点，因而被广泛应用于电子电器、建造节能、余热回收、航天航空、服装面料等领域中。由于相变材料在使用过程中存在易泄露、相变前后体积膨胀等问题，因此其应用领域有限。现有技术利用成膜材料将相变材料包覆形成相变微胶囊以解决上述问题，但现有的微胶囊存在缺点：1、常见的囊壁是密胺树脂、脲醛树脂等高分子材料，其在使用过程中会释放甲醛，并存在难以降解的问题，对环境造成污染；2.微胶囊易受外界腐蚀，热导率不理想；3、制备方法繁琐。因此，迫切需要研发一种新型的有机相变微胶囊及有机相变微胶囊复合散热材料，简化制备方法和降低生产成本以实现工业化生产，能够广泛应用于电子产品、灯具制造、汽车工业、航空航天等领域中，安全而环保地提升散热效果，如：应用于无线充电产品中，使得无线充电产品在使用过程中不会过热，又如：应用于新能源汽车的锂电池热管理系统中，保证锂电池正常的工作温度，避免过热出现爆炸事故或损坏锂电池。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足之处，提供了一种有机相变微胶囊、有机相变微胶囊复合散热材料及其制备方法，有效防止相变材料在使用过程中出现泄露、腐蚀等问题，有机相变微胶囊复合散热材料热导率高，其制备方法简单、快速且适合工业化生产，极大地提升了生产效率。本专利技术通过以下技术方案达到目的：一种有机相变微胶囊，所述的有机相变微胶囊具有核-壳结构，核是囊芯，包括石蜡、正十八烷以及正十四烷中的一种或多种成分；壳是囊壁，包括二氧化硅成分。进一步的，所述有机相变微胶囊的粒径为100～200µm，相变焓为120～200KJ/Kg，相变温度为29～40℃。进一步的，所述的有机相变微胶囊为粉末状。一种有机相变微胶囊复合散热材料，包括铝塑膜和上述的有机相变微胶囊，所述的铝塑膜将有机相变微胶囊包覆于内，从而有效防止相变材料在使用过程中出现泄露、腐蚀等问题。上述有机相变微胶囊复合散热材料能够应用于无线充电产品、散热器产品以及锂电池热管理系统等领域中，具有优良的散热效果，相变材料吸热后由固态变为液态，在铝塑膜的保护下，不会直接融化流延至外界，有效延长发热产品的使用寿命。一种有机相变微胶囊复合散热材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、制备水相，取适量阿拉伯胶溶液、聚乙烯醇溶液以及卡拉胶溶液中的一种或数种置于搅拌罐中，搅拌至透明均匀形成水相；S2、制备油相，取适量石蜡、十八烷以及正十四烷中的一种或多种，加热混合均匀形成油相；S3、制备乳化液，将油相缓慢加入至水相中，乳化特定时间形成乳液；S4、将适量的正硅酸乙酯和HCl溶液混合以得到混合液，然后向乳液中缓慢加入所述的混合液，反应特定时间；S5、反应结束后水洗，喷雾干燥得到有机相变微胶囊粉末；S6、将制备好的有机相变微胶囊粉末装入铝塑膜包装袋中，真空压缩并封口，得到有机相变微胶囊复合散热材料。进一步的，在所述的步骤S3之后和步骤S4之前加入平衡乳化液步骤，所述的平衡乳化液步骤为：向乳液中缓慢加入PEI溶液，反应2～2.5h，然后水洗。所用水为去离子水。进一步的，所述步骤S1中，搅拌转速为100～500rpm，搅拌温度为50℃。进一步的，所述步骤S3中，搅拌转速为600～1000rpm，乳化时间为20～30min。进一步的，所述步骤S4中，反应时间为4～4.5h，反应温度为30～40℃。本专利技术的有益效果：首先，本专利技术提供了一种有机相变微胶囊，其采用二氧化硅作为囊壁，粒径为100～200µm，相变焓高达200KJ/Kg，相变温度为29～40℃，具有热导率高、环保、防泄漏等优点；其次，本专利技术提供了一种有机相变微胶囊复合散热材料，通过铝塑膜材料包装有机相变微胶囊，能够保护不稳定的囊芯材料以免受外界环境的侵蚀，增加囊芯材料与被作用物质的接触面积，扩大囊芯材料的种类范围，避免囊芯材料特殊气味的散发，能够对囊芯材料采取延缓降解的实验措施以延长囊芯材料的货架期，促使囊芯材料的使用更为安全和方便；第三，该有机相变微胶囊及有机相变微胶囊复合散热材料能够广泛应用于电子产品、灯具制造、汽车工业、航空航天等领域中，安全而环保地提升易发热产品的散热效果，保证易发热产品正常工作的同时，延长使用寿命且减少事故的发生。最后，本专利技术提供了一种有机相变微胶囊复合散热材料的制备方法，包括依次进行的制备水相、制备油相、制备乳化液、制备囊壁、喷雾干燥以及铝塑膜包装等工序，具有操作简单、快速、适合工业化生产的优点。附图说明图1为实施例一中机相变微胶囊和有机相变微胶囊复合散热材料的制备流程图。图2为实施例一中有机相变微胶囊的光学显微镜图。图3为实施例一中有机相变微胶囊的DSC曲线图。图4为实施例一中有机相变微胶囊复合散热材料应用于无线充电产品中的效果图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面结合各实施方式对本专利技术进行详细说明，但应说明的是，这些实施方式并非对本专利技术的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法或结构上的等效变换或替代，均属于本专利技术的保护范围之内。实施例一本实施例提供了一种有机相变微胶囊、有机相变微胶囊复合散热材料及其制备方法。本实施例的有机相变微胶囊具有核-壳结构，核是囊芯，包括石蜡成分；壳是囊壁，包括二氧化硅成分。将所述的有机相变微胶囊通过喷雾干燥制成粉末状，然后通过铝塑膜包装得到有机相变微胶囊复合散热材料，铝塑膜能够保护有机相变微胶囊免受外界侵蚀，避免相变微胶囊的泄露，促使相变微胶囊安全、方便且效果更佳地使用。本实施例的有机相变微胶囊及有机相变微胶囊复合散热材料制备原料为：1.5wt%的工业阿拉伯溶液、工业级石蜡、2.5wt%的PEI溶液、正硅酸乙酯和pH为3.0的HCl溶液，参见附图1，制备步骤具体如下所述：S1、制备水相，取1L的1.5wt%工业阿拉伯溶液置于100L的搅拌罐中，设置转速为300rpm，温度为50℃，搅拌至透明均匀形成水相；S2、制备油相，称取141g的工业级石蜡，然后加热混合均匀形成油相；S3、制备乳化液，将搅拌转速调至900rpm，然后将油相缓慢加入至水相中，乳化20min形成乳液；S4、向乳液中缓慢加入100g的2.5wt%PEI溶液，反应2h后用去离子水水洗；S5、将150g的正硅酸乙酯和4g的HCl溶液（pH为3.0）混合以得到混合液，然后向乳液中缓慢加入所述的混合液，在35℃的条件下反应4h；S6、反应结束后用去离子水水洗，喷雾本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有机相变微胶囊，其特征在于，所述的有机相变微胶囊具有核-壳结构，核是囊芯，包括石蜡、正十八烷以及正十四烷中的一种或多种成分；壳是囊壁，包括二氧化硅成分。/n

【技术特征摘要】
1.一种有机相变微胶囊，其特征在于，所述的有机相变微胶囊具有核-壳结构，核是囊芯，包括石蜡、正十八烷以及正十四烷中的一种或多种成分；壳是囊壁，包括二氧化硅成分。


2.根据权利要求1所述的有机相变微胶囊，其特征在于，所述有机相变微胶囊的粒径为100～200µm，相变焓为120～200KJ/Kg，相变温度为29～40℃。


3.根据权利要求1或2中所述的有机相变微胶囊，其特征在于，所述的有机相变微胶囊为粉末状。


4.一种有机相变微胶囊复合散热材料，其特征在于，包括铝塑膜和如权利要求1－3任一项中所述的有机相变微胶囊，所述的铝塑膜将有机相变微胶囊包覆于内。


5.一种有机相变微胶囊复合散热材料在无线充电产品制造领域、散热器件制造领域以及锂电池热管理系统中的应用。


6.一种有机相变微胶囊复合散热材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、制备水相，取适量阿拉伯胶溶液、聚乙烯醇溶液以及卡拉胶溶液中的一种或数种置于搅拌罐中，搅拌至透明均匀形成水相；
S2、制备油相，取适量石蜡、十八烷以及正十四烷中的一种或多种，加热混合均匀形成油相；
S3、制备乳...

【专利技术属性】
技术研发人员：李锦珍，钟晨，刘耀义，谢英朋，
申请(专利权)人：惠州德赛信息科技有限公司，惠州市德赛工业研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44