一种相变微胶囊及其制备方法和应用、隔热保温涂料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于功能涂料技术领域，具体涉及一种相变微胶囊及其制备方法和应用、隔热保温涂料及其制备方法和应用。本发明专利技术提供了一种相变微胶囊，包括芯材和包裹所述芯材的壁材，所述芯材为二聚酸型酰胺；所述壁材为聚脲。在本发明专利技术中，所述相变微胶囊为基于二聚酸的酰胺型相变材料，芯材中较长的碳链结构使相变微胶囊具有较大的相变潜热，有利于提高相变微胶囊的隔热保温性能；壁材对芯材具有良好的包裹性，且不易破裂，有利于提高相变微胶囊的耐温形变能力，提高隔热保温性能的稳定性。实验结果表明，本发明专利技术提供的隔热保温涂料的导热系数为0.18～0.32W/m·k，变温环境中温度变化小，具有良好的隔热保温性能。

【技术实现步骤摘要】
一种相变微胶囊及其制备方法和应用、隔热保温涂料及其制备方法和应用
本专利技术属于功能涂料
，具体涉及一种相变微胶囊及其制备方法和应用、隔热保温涂料及其制备方法和应用。
技术介绍
岩棉板、聚苯板以及聚氨酯板等墙体保温材料的使用推动了建筑领域隔热保温技术的发展，但存在施工过程复杂和成本高的问题，而功能性涂料由于施工简单、成本低受到了人们的广泛关注。在功能性涂料中，利用相变材料为涂料提供隔热保温效果，具有重要意义。目前隔热保温涂料中，主要采用的相变材料为石蜡或者由其制备的复合或者微胶囊材料，这类相变材料使用过程中由于微观分子运动原因会导致软化甚至固液转化，导致涂料成膜后性能的下降、保温性能不稳定。中国专利CN102795805A利用微孔结构纳米级氧化物的微孔吸附和比表面积吸附力，通过吸附相变材料得到定型复合相变材料，利用有亲水亲油基团的变性淀粉对定型复合相变材料进行界面包覆处理以防止相变材料的析出，该方法虽然可以在施工后初期保证良好的效果，但是当用作外墙涂料等环境影响比较大的领域时，由于淀粉等材料的降解性能，其耐候性差的问题特别突出，长期使用后析出问题非常明显，隔热保温性能不稳定。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种相变微胶囊及其制备方法，所提供的相变微胶囊具有良好的耐温形变能力，长期隔热保温性能稳定。为了实现上述专利技术的目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种相变微胶囊，包括芯材和包裹所述芯材的壁材，所述芯材为二聚酸型酰胺；所述壁材为聚脲。本专利技术还提供了上述技术方案所述相变微胶囊的制备方法，包括以下步骤：将聚乙烯醇、乳化剂和水混合，得到水相；将异氰酸酯和相变材料混合，得到油相，所述相变材料为二聚酸和氨基化合物的等摩尔反应产物；将所述油相与水相混合乳化，得到乳液；将所述乳液和多元胺混合，进行固化，得到所述相变微胶囊。优选的，所述聚乙烯醇和乳化剂的质量比为(1～5)：(1～4)。优选的，所述乳液与多元胺的用量以异氰酸酯和多元胺计，异氰酸酯和相变材料的质量比为(55～75)：(100～150)。优选的，所述异氰酸酯中的异氰酸根与多元胺中的氨基的摩尔比为1：(0.7～1.6)。优选的，所述固化的温度为30～80℃，时间为3～5h。本专利技术还提供了上述技术方案所述的相变微胶囊或上述技术方案所述制备方法制备的相变微胶囊在隔热保温材料中的应用。本专利技术还提供了一种隔热保温涂料，包括以下质量份的组分：丙烯酸树脂乳液35～55份、分散润湿剂0.1～0.3份、钛白粉4～8份、相变微胶囊5～20份、滑石粉2～6份、纳米二氧化硅1.5～4.5份、水20～30份和pH调节剂0.1～0.3份；所述相变微胶囊为上述技术方案所述的相变微胶囊或上述技术方案所述制备方法制备的相变微胶囊；所述pH调节剂的用量以保证隔热保温涂料的pH值为7.5～8.2为准；所述丙烯酸树脂乳液的固含量为40～48％。本专利技术还提供了上述技术方案所述隔热保温涂料的制备方法，包括以下步骤：将丙烯酸树脂乳液、分散润湿剂、钛白粉、相变微胶囊、滑石粉、纳米二氧化硅和水混合，进行细磨；将pH调节剂与所述细磨所得细磨料混合，得到所述隔热保温涂料。本专利技术还提供了上述技术方案所述隔热保温涂料或上述技术方案所述制备方法得到的隔热保温涂料作为外墙隔热保温材料在建筑领域的应用。本专利技术提供了一种相变微胶囊，包括芯材和包裹所述芯材的壁材，所述芯材为二聚酸型酰胺；所述壁材为聚脲。在本专利技术中，所述相变微胶囊为基于二聚酸酰胺型的相变材料，芯材中较长的碳链结构使相变微胶囊具有较大的相变潜热，有利于提高相变微胶囊的隔热保温性能；壁材对芯材具有良好的包裹性，且不易破裂，有利于提高相变微胶囊的耐温形变能力，提高隔热保温性能的长期稳定性。实验结果表明，本专利技术提供的隔热保温涂料的导热系数为0.18～0.32W/m·k，变温环境中温度变化小，具有良好的隔热保温性能。附图说明图1为应用例1～3和对比应用例1所得涂料在隔热性能测试中的温度变化趋势图。具体实施方式本专利技术提供了一种相变微胶囊，包括芯材和包裹所述芯材的壁材，所述芯材为二聚酸型酰胺；所述壁材为聚脲。在本专利技术中，所述相变微胶囊的直径优选为0.25～40μm，更优选为0.5～38μm。在本专利技术中，所述相变微胶囊的芯壳比优选为(1～8)：1，更优选为(2～7)：1。本专利技术还提供了上技术方案所述相变微胶囊的制备方法，包括以下步骤：将聚乙烯醇、乳化剂和水混合，得到水相；将异氰酸酯和相变材料混合，得到油相，所述相变材料为二聚酸和氨基化合物的等摩尔反应产物；将所述油相与水相混合乳化，得到乳液；将所述乳液和多元胺混合，进行固化，得到所述相变微胶囊。在本专利技术中，若无特殊说明，所述制备方法中各组分均为本领域技术人员熟知的市售商品。本专利技术将聚乙烯醇、乳化剂和水混合，得到水相。在本专利技术中，所述聚乙烯醇的聚合度优选为1600～3000，醇解度优选为80～94％；在本专利技术的实施例中，所述聚乙烯醇优选为PVA17-92，聚合度为1700，醇解度92％。在本专利技术中，所述乳化剂优选为OP-4、OP-7、OP-10、OP-15和OP-20中的一种或多种。在本专利技术中，所述聚乙烯醇和乳化剂的质量比优选为(1～5)：(1～4)，更优选为(2～4)：(1～3)。在本专利技术中，所述水优选为蒸馏水。在本专利技术中，所述聚乙烯醇和水的质量比优选为(1～5)：(75～120)，更优选为(2～4)：(80～115)。本专利技术对所述聚乙烯醇、乳化剂和水的混合没有特殊限定，以聚乙烯醇和乳化剂能够完全溶解于水中形成均匀的水相为准，具体的，如搅拌。本专利技术将异氰酸酯和相变材料混合，得到油相，所述相变材料为二聚酸和氨基化合物的等摩尔反应产物。在本专利技术中，所述异氰酸酯优选为甲苯二异氰酸酯(TDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)和六亚甲基二异氰酸酯(HDI)中的一种或多种。在本专利技术中，所述相变材料为二聚酸和氨基化合物的等摩尔反应产物。在本专利技术中，所述氨基化合物优选为乙胺、正丁胺、正戊胺、正辛胺和苄胺中的一种或多种。在本专利技术的实施例中，所述二聚酸优选为购自Croda公司的Pripol1017。在本专利技术中，所述相变材料的制备方法优选为：将二聚酸和氨基化合物等摩尔混合后，进行酰化反应，减压干燥，得到所述相变材料。在本专利技术中，所述酰化反应的温度优选为30～100℃，更优选为40～90℃；时间优选为2～10h，更优选为3～9h。本专利技术对所述减压干燥没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的减压干燥即可。在本专利技术中，所述异氰酸酯和相变材料的质量比优选为(55～75)：(100～150)，更优选为(60～70)：(110～140)。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种相变微胶囊，包括芯材和包裹所述芯材的壁材，其特征在于，所述芯材为二聚酸型酰胺；/n所述壁材为聚脲。/n

【技术特征摘要】
1.一种相变微胶囊，包括芯材和包裹所述芯材的壁材，其特征在于，所述芯材为二聚酸型酰胺；
所述壁材为聚脲。


2.权利要求1所述相变微胶囊的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将聚乙烯醇、乳化剂和水混合，得到水相；
将异氰酸酯和相变材料混合，得到油相，所述相变材料为二聚酸和氨基化合物的等摩尔反应产物；
将所述油相与水相混合乳化，得到乳液；
将所述乳液和多元胺混合，进行固化，得到所述相变微胶囊。


3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述聚乙烯醇和乳化剂的质量比为(1～5)：(1～4)。


4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述异氰酸酯和相变材料的质量比为(55～75)：(100～150)。


5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述乳液与多元胺的用量以异氰酸酯和多元胺计，异氰酸酯中的异氰酸根与多元胺中的氨基的摩尔比为1：(0.7～1.6)。


6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述固化的温度为30～80℃，...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩在刚，赵可，张小雨，迟铭书，王春青，
申请(专利权)人：吉林建筑大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22