一种具有双重相变点的微胶囊及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种具有双重相变点的微胶囊及其制备方法，涉及相变材料技术领域。本发明专利技术的微胶囊通过以下方法制备得到：将乳化剂与水混合，得到连续相；将分散相反应单体和熔融状态的有机相变材料混合，得到分散相；将连续相加热至有机相变材料的熔融温度以上，将连续相和分散相混合，得到水包油乳液；将水包油乳液与连续相反应单体混合，反应，即得具有双重相变点的微胶囊。本发明专利技术的微胶囊具有双重相变温度点，可满足更宽的温度使用要求。可满足更宽的温度使用要求。可满足更宽的温度使用要求。

【技术实现步骤摘要】
一种具有双重相变点的微胶囊及其制备方法


[0001]本专利技术涉及相变材料
，特别是涉及一种具有双重相变点的微胶囊及其制备方法。

技术介绍

[0002]相变微胶囊是一种微型热储存器，其利用相变材料的物理性能，通过相态转变实现能量的转换和储存，可降低能量损失，相变微胶囊对新能源材料的开发具有重要意义。相变微胶囊具有壳核机构，包括壁材和芯材，常用的芯材主要包括石蜡类、脂肪酸类、脂肪醇类、无机水合盐类等，壳材包括有机壳和无机壳等。通过微胶囊化技术，用壁材包覆芯材，保证芯材不因外界环境变化而导致其形态发生变化、泄露、腐蚀等问题。相变材料通过微胶囊化封装后导热性得到改善，可作为能源调控材料广泛应用于航空、电子产品、新型能源等领域。
[0003]相变微胶囊具有良好的控温性能，因此被广泛应用于电子元器件散热材料。传统的相变材料相变温度区间较窄，当电子元器件需要经历较宽的温度区间时，容易出现运行不稳定的问题。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对上述问题，提供一种具有双重相变点的微胶囊的制备方法，所得的微胶囊具有双重相变温度点，可满足更宽的温度使用要求。
[0005]本专利技术的具有双重相变点的微胶囊的制备方法，包括以下步骤：
[0006]制备连续相：将乳化剂与水混合，得到连续相；
[0007]制备分散相：将分散相反应单体与熔融状态的有机相变材料混合，得到分散相；所述分散相反应单体为异氰酸酯；所述有机相变材料为含氨基的有机相变材料；
[0008]制备乳液：将连续相加热至有机相变材料的熔融温度以上，将连续相和分散相混合，得到水包油乳液；
[0009]制备微胶囊：将水包油乳液与连续相反应单体混合，反应，即得具有双重相变点的微胶囊。
[0010]专利技术人发现，现有的相变微胶囊通常只有一个相变温度区间，导致产品适用的温度受限。本专利技术中利用含氨基的有机相变材料和异氰酸酯为原料进行反应，改变部分原始相变材料的结晶情况产生新的相变点，界面聚合反应生成稳定的具有双重相变点的微胶囊，有助于扩大微胶囊的温度适用范围。
[0011]在其中一个实施例中，所述乳化剂为非离子型乳化剂。
[0012]在其中一个实施例中，所述非离子型乳化剂选自：聚乙烯醇、阿拉伯胶。
[0013]在其中一个实施例中，所述连续相反应单体选自：胺类单体、醇类单体和醇胺类单体中的一种或两种以上。优选地，所述胺类单体选自：四乙烯五胺(TEPA)、聚醚亚酰胺(PEI)，所述醇类单体选自：1,4
‑
丁二醇，乙醇，所述醇胺类单体选自：三乙醇胺(TEOA)。
[0014]在其中一个实施例中，所述含氨基的有机相变材料选自：MG38相变材料、MG48相变材料、MG58相变材料、聚乙二醇二胺(CAS No.24991
‑
53
‑
5)。MG38、MG48和MG58均为北京广域相变科技有限公司的醇类有机相变材料。
[0015]在其中一个实施例中，聚乙二醇二胺的分子量为800
‑
20000。
[0016]在其中一个实施例中，所述分散相反应单体选自：甲苯二异氰酸酯(TDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)、4,4
’‑
二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)和赖氨酸二异氰酸酯(LDI)中一种或两种以上。
[0017]在其中一个实施例中，所述乳化剂为阿拉伯胶和聚乙烯醇的混合物，阿拉伯胶和聚乙烯醇的质量比为(0.05
‑
1)：(0.05
‑
1)。
[0018]在其中一个实施例中，所述分散相反应单体为异佛尔酮二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯的混合物，异佛尔酮二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯的质量比为(0.01
‑
1)：(0.01
‑
1)。
[0019]在其中一个实施例中，所述连续相反应单体为聚醚亚酰胺、三乙醇胺、1.4
‑
丁二醇的混合物，聚醚亚酰胺、三乙醇胺、1.4
‑
丁二醇的混合物的质量比为(0.005
‑
0.05)：(0.1
‑
1)：(0.3
‑
2)。
[0020]在其中一个实施例中，所述连续相中乳化剂的质量百分比为0.05％
‑
3％。
[0021]在其中一个实施例中，所述有机相变材料、分散相反应物和连续相反应物的质量比为1：(0.05
‑
0.5)：(0.005
‑
0.6)。优选地，所述有机相变材料、分散相反应单体和连续相反应单体的质量比为1：(0.2
‑
0.3)：(0.2
‑
0.3)。
[0022]在其中一个实施例中，所述制备乳液步骤中，将连续相加热至有机相变材料的熔融温度以上5
‑
10℃。
[0023]在其中一个实施例中，所述制备微胶囊步骤中，将连续相反应单体加入O/W乳液中，连续相反应单体在2
‑
8min内加入完毕。
[0024]本专利技术还提供一种采用上述制备方法得到的具有双重相变点的微胶囊。
[0025]上述双重相变点的微胶囊，具有双重相变温度点，双重相变温度点理论上将原本焓值分成两段，可满足多相变区域的使用。应用于电产品时，可保证在不同温度区间的能源利用，保证电子产品在高温运行时的稳定性，当电子产品在工作过程中产生不稳定高温波动时，微胶囊的第二段吸热峰可以起到应对保护的作用。
[0026]在其中一个实施例中，所述微胶囊的粒径为5
‑
100μm，所述微胶囊的壳层厚度为1
‑
10μm。
[0027]在其中一个实施例中，所述微胶囊的壳材为聚氨酯，芯材为有机相变材料和异氰酸酯反应的产物。
[0028]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0029]本专利技术的制备方法，利用含氨基的有机相变材料和异氰酸酯为原料进行反应，改变原始相变材料的结晶，产生新的相变点，界面反应生成稳定的具有双重相变点的微胶囊，有助于扩大微胶囊的温度适用范围。
[0030]本专利技术的双重相变点的微胶囊，具有双重相变温度点，可满足多相变区域的使用，对电子产品在高温工况下具有保护作用。
附图说明
[0031]图1为实施例1中相变微胶囊的DSC曲线。
[0032]图2为对比例1中相变微胶囊的DSC曲线。
[0033]图3为对比例2中相变微胶囊的DSC曲线。
具体实施方式
[0034]为了便于理解本专利技术，以下将给出较佳实施例对本专利技术进行更全面的描述。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。
[0035]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有双重相变点的微胶囊的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：制备连续相：将乳化剂与水混合，得到连续相；制备分散相：将分散相反应单体与熔融状态的有机相变材料混合，得到分散相；所述分散相反应单体为异氰酸酯；所述有机相变材料为含氨基的有机相变材料；制备乳液：将连续相加热至有机相变材料的熔融温度以上，将连续相和分散相混合，得到水包油乳液；制备微胶囊：将水包油乳液与连续相反应单体混合，反应，即得具有双重相变点的微胶囊。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述乳化剂为非离子型乳化剂，所述连续相反应单体选自：胺类单体、醇类单体和醇胺类单体中的一种或两种以上。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述非离子型乳化剂选自：聚乙烯醇、阿拉伯胶；所述胺类单体选自：四乙烯五胺、聚醚亚酰胺；所述醇类单体选自：1,4
‑
丁二醇，乙醇，所述醇胺类单体选自：三乙醇胺。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述含氨基的有机相变材料选自：MG38相变材料、MG48相变材料、MG58相变材料、聚乙二醇二胺。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述分散相反应单体选自：甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、4,4
’‑
二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和赖氨酸二异氰酸酯中一种或两种以上。6.根据权利要求1
‑
5任一项所述的制备方法，所述乳化剂为阿拉伯胶和聚乙烯醇的混合物，阿拉伯胶和聚乙烯醇的质量比为(0.05
‑
1)：(0....

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晶磊，申兆波，安金亮，
申请(专利权)人：广州市香港科大霍英东研究院，
类型：发明
国别省市：