一种磁性微胶囊相变储能材料制造技术

本发明专利技术公开了一种磁性微胶囊相变储能材料及其制备方法，其中包括聚氨酯预聚体、改性相变微球和苯乙烯等物料，采用乳液聚合法以聚氨酯作为壳材、改性相变微球为芯材的相变储能材料；本发明专利技术中改性相变微球包括预处理磁性微球、石蜡等物料，该预处理磁性微球为多孔磁性微球，不仅具有优异的磁性，表面还存在大量微孔，比表面积大，在制备时将石蜡注入预处理磁性微球中，制备的改性相变微球具有优异的磁性和导热性能。本发明专利技术工艺设计合理，操作简单，制备得到的储能材料具有优异的磁性，可广泛用于光、电、磁等技术领域中，同时该储能材料克服了石蜡热导率低的缺陷，有效提高了储能材料的导热性能，具有较高的实用性。具有较高的实用性。

【技术实现步骤摘要】
一种磁性微胶囊相变储能材料


[0001]本专利技术涉及相变储能
，具体是一种磁性微胶囊相变储能材料。

技术介绍

[0002]热能储存是目前提高能源利用率的一个重要手段。它通过将余热或多余的热量以化学热或物理热的形式先存储在一定的介质中。然后在适当的条件下，通过一定方法将热量是否放出来。储能材料依据储能方式可以分成潜热储能、化学储能和显热储能三类，其中潜热储能（又称相变储能）是最重要的、最有前途和使用最广泛的能量储存方式。
[0003]相变材料目前广泛应用于热储能材料领域，现有技术中我们一般采用石蜡作为相变材料，然而石蜡的低导热率限制了其应用；同时随着研究的进步，相变储能材料在光、电、磁等领域的应用也需要我们进一步进行研究。
[0004]因此，针对该情况，我们设计一种磁性微胶囊相变储能材料及其制备方法，这是我们亟待解决的技术问题之一。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种磁性微胶囊相变储能材料及其制备方法，以解决现有技术中的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种磁性微胶囊相变储能材料，所述储能材料各组分原料包括：以重量计，聚氨酯预聚体50
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70份、改性相变微球10
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15份、苯乙烯15
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25份、消泡剂3
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6份、亚硫酸氢钠2
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5份、过硫酸钾2
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5份。
[0007]较优化的方案，所述改性相变微球各组分原料包括：以重量计，预处理磁性微球8
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14份、石蜡25
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30份。
[0008]本专利技术公开了一种磁性微胶囊相变储能材料及其制备方法，其中包括聚氨酯预聚体、改性相变微球和苯乙烯等物料，采用乳液聚合法以聚氨酯作为壳材、改性相变微球为芯材的相变储能材料；本专利技术中改性相变微球包括预处理磁性微球、石蜡等物料，该预处理磁性微球为多孔磁性微球，不仅具有优异的磁性，表面还存在大量微孔，比表面积大，在制备时将石蜡注入预处理磁性微球中，这样设计不仅能够克服石蜡热导率差的缺陷，使得制备的改性相变微球具有优异的磁性和导热性能。
[0009]较优化的方案，所述预处理磁性微球由磁性微球经过γ射线辐射后制备得到；所述磁性微球各组分原料包括：以重量计，四氧化三铁纳米颗粒10
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20份、2
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甲基咪唑8
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12份、甲醇20
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30份、六水合氯化钴22
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28份、聚乙烯吡络烷酮20
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25份。
[0010]本专利技术中预处理磁性微球由磁性微球经过γ射线辐射后制备得到，磁性微球包括四氧化三铁纳米颗粒、2
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甲基咪唑等物料，制备时先通过水热法制备了水溶性的超细四氧化三铁纳米颗粒，再经过一步原位液相共沉淀法合成了四氧化三铁纳米颗粒镶嵌的ZIF
‑
67晶体结构，该晶体结构通过碳化后得到了高分散Fe
‑
Co合金镶嵌的纳米多孔碳复合物，即磁
性微球，该磁性微球具有优异的磁性，同时磁性微球以金属有机骨架材料为基体进行制备的，具有比表面积大、孔隙率高、导热性优异的特点，磁性微球经过γ射线辐射后，可发生内部碳原子重排，进一步降低各个微孔尺寸，均匀微孔分布，制备得到预处理磁性微球，预处理磁性微球可作为相变材料石蜡的载体并制备得到改性相变微球改性相变微球具有较高的热导率。
[0011]较优化的方案，所述四氧化三铁纳米颗粒由六水合三氯化铁、碳酸氢钠、抗坏血酸制备得到。
[0012]较优化的方案，所述聚氨酯预聚体由异氟尔酮二异氰酸酯、聚乙二醇、二月桂算二丁基锡、二羟甲基丙酸、甲基丙烯酸羟乙酯制备得到。
[0013]较优化的方案，所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷、氟硅氧烷、乙二醇硅氧烷中的任意一种。
[0014]优化的方案，一种磁性微胶囊相变储能材料的制备方法，包括以下步骤：1)准备物料；2)预处理磁性微球的制备：a)取六水合三氯化铁和碳酸氢钠，蒸馏水溶解，磁力搅拌，得到溶液A；取抗坏血酸，蒸馏水溶解，磁力搅拌，得到溶液B；将溶液B缓慢滴加至A溶液中，继续搅拌，搅拌后置于高压环境中，保持温度为120
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130℃，处理6
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7h，冷却，洗涤，再分散至甲醇溶液中，得到四氧化三铁纳米颗粒；b)取四氧化三铁纳米颗粒和2
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甲基咪唑，甲醇溶解，搅拌，得到溶液C；取六水合氯化钴和聚乙烯吡络烷酮，甲醇溶解，搅拌，再缓慢滴加溶液C，继续搅拌，室温下陈化，磁铁吸附收集紫红色粉末，乙醇洗涤，真空干燥，得到物料A；c)取物料A，升温至700
‑
705℃，氮气环境下煅烧，得到磁性微球；将磁性微球置于氩气环境中，γ射线源进行辐照，得到预处理磁性微球；3)改性相变微球的制备：将预处理磁性微球置于固体石蜡上，水浴加热至石蜡熔化，加热后将物料置于冷水浴中，冷却至石蜡凝固，分离预处理磁性微球并进行表面打磨，得到改性相变微球；4)聚氨酯预聚体的制备：取异氟尔酮二异氰酸酯、聚乙二醇，搅拌，真空干燥，再置于85
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90℃油浴中，氮气保护环境下加入二月桂算二丁基锡，恒温搅拌，降温至70
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72℃，再加入二羟甲基丙酸，恒温反应，再降温至58
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60℃，加入甲基丙烯酸羟乙酯，保温反应至NCO含量达到设定值，冷却至室温，降粘，得到聚氨酯预聚体；5)取改性相变微球、聚氨酯预聚体和苯乙烯，升温至50
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55℃，保温反应，再升温至70
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72℃，水浴条件下搅拌，加入去离子水和消泡剂，继续搅拌，再将搅拌后的物料置于氮气保护环境中，加入亚硫酸氢钠，搅拌，再加入过硫酸钾，继续搅拌，38
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40℃下反应，得到储能材料。
[0015]优化的方案，包括以下步骤：1)准备物料：a)按比例称取六水合三氯化铁、碳酸氢钠、抗坏血酸、甲醇、四氧化三铁纳米颗粒、2
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甲基咪唑、六水合氯化钴、聚乙烯吡络烷酮，备用；b)按比例称取石蜡、苯乙烯、消泡剂、亚硫酸氢钠、过硫酸钾，备用；
c)按比例称取异氟尔酮二异氰酸酯、聚乙二醇、二月桂算二丁基锡、二羟甲基丙酸、甲基丙烯酸羟乙酯，备用；2)预处理磁性微球的制备：a)取六水合三氯化铁和碳酸氢钠，蒸馏水溶解，磁力搅拌20
‑
30min，得到溶液A；取抗坏血酸，蒸馏水溶解，磁力搅拌20
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30min，得到溶液B；将溶液B缓慢滴加至A溶液中，继续搅拌15
‑
25min，搅拌后置于高压环境中，保持温度为120
‑
130℃，处理6
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7h，冷却，洗涤，再分散至甲醇溶液中，得到四氧化三铁纳米颗粒；本专利技术步骤2）的a）步骤中通过水热法制备四氧化三铁纳米颗粒，该四氧化三铁纳米颗粒为脱氢的抗坏血酸修饰的超细水溶性纳米颗粒，可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁性微胶囊相变储能材料，其特征在于：所述储能材料各组分原料包括：以重量计，聚氨酯预聚体60份、改性相变微球13份、苯乙烯20份、消泡剂5份、亚硫酸氢钠4份、过硫酸钾4份；消泡剂为氟硅氧烷；改性相变微球各组分原料包括：以重量计，预处理磁性微球12份、石蜡28份；预处理磁性微球由磁性微球经过γ射线辐射后制备得到；磁性微球各组分原料包括：以重量计，四氧化三铁纳米颗粒15份、2
‑
甲基咪唑10份、甲醇25份、六水合氯化钴24份、聚乙烯吡络烷酮22份；所述储能材料的制备方法，包括以下步骤：S1：准备物料；S2：预处理磁性微球的制备：取六水合三氯化铁和碳酸氢钠，蒸馏水溶解，磁力搅拌25min，得到溶液A；取抗坏血酸，蒸馏水溶解，磁力搅拌25min，得到溶液B；将溶液B缓慢滴加至A溶液中，继续搅拌20min，搅拌后置于高压环境中，保持温度为125℃，处理6.5h，冷却，洗涤，再分散至甲醇溶液中，得到四氧化三铁纳米颗粒；取四氧化三铁纳米颗粒和2
‑
甲基咪唑，甲醇溶解，搅拌13min，得到溶液C；取六水合氯化钴和聚乙烯吡络烷酮，甲醇溶解，搅拌12min，再缓慢滴加溶液C，继续搅拌4.2h，室温下陈化25h，磁铁吸附收集紫红色粉末，乙醇洗涤，真空...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴洪卫，
申请(专利权)人：戴洪卫，
类型：发明
国别省市：