一种低温度点相变材料微胶囊的制备方法及应用技术

本发明专利技术涉及相变材料技术领域，公开了一种低温度点相变材料微胶囊的制备方法及应用，制备方法步骤包括壁材的制备

【技术实现步骤摘要】
一种低温度点相变材料微胶囊的制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及相变材料
，尤其涉及一种低温度点相变材料微胶囊的制备方法及应用
。

技术介绍

[0002]近年来
,
相变材料因其在储能方面独特的性能
,
开始广泛应用于建筑材料
、
冷链物流
、
家用电器等领域
。
相变材料具有相变温度恒定
、
蓄热密度大等优点
。
然而固
‑
液相变材料在相变过程中易发生液相的流动和渗漏等，解决此问题的有效方法之一是将相变材料微胶囊化
。
相变材料微胶囊化是将特定温度范围的相变材料用高分子材料或无机材料以物理或化学方法包覆起来，制成常态下稳定的固体微粒，隔绝外界对相变材料的影响，控制材料相变体积变化的新兴储能技术
。
[0003]在现有技术中，公开号为
CN113773810A
的专利公开了一种密胺树脂壳层相变微胶囊及其制备方法，其以相变温度
38℃
的石蜡为芯材，
PUF
为内层壳，
PMF
为外层壳，其制备过程中，因为壳层需要预聚3‑4次，所以其制备的步骤繁琐，反应时间较长，且包覆技术应用在低温度点
(
如相变温度5‑
15℃)
相变材料包覆情况不佳，在常温下壳层容易破裂导致芯材泄露；且当相变微胶囊与建筑材料等混合应用于寒冷地区时，相变温度点过高，当地每日和光照强度难以使环境温度达到相变温度点，无法发挥相变材料的储能性能
。
[0004]另外，公开号为
CN104004499A
的专利公开了一种改性脲醛树脂低温相变微胶囊的制备方法，其以正十四烷为芯材，以尿素和甲醛为原料
、
以三聚氰胺和聚乙烯醇为改性剂制备出壁材，但该方案直接将三聚氰胺
、
尿素
、
甲醛
、
去离子水共混均匀进行一次预聚，再对相变材料进行包覆，其制得的相变微胶囊粒径较大，且形貌不规整，相变温度点更低，环境温度很容易达到相变温度点，但放热时间会相对延后，且在相同时间下室内温度更低
。
[0005]综上，目前相变芯材在常温下为液态的低温度点
(5
‑
10℃)
芯材在实际中其应用范围更加的广泛，将常温下为液态的低温度点芯材制备成为粒径较小
、
形态更加规整
、
不易破裂泄露的相变材料微胶囊，是本申请所需要解决的技术问题
。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种低温度点相变材料微胶囊的制备方法及应用，能够对相变芯材在常温下为液态的低温度点芯材微胶囊化，制备的相变材料微胶囊粒径较小
、
形态更加规整
、
不易破裂泄露，从而拓宽相变材料微胶囊的使用范围
。
[0007]本专利技术通过以下技术手段解决上述技术问题：
[0008]第一方面，本专利技术公开了一种低温度点相变材料微胶囊的制备方法，所述制备方法步骤包括壁材的制备
、
芯材乳液的制备和微胶囊包覆；所述壁材的制备步骤包括：将尿素与甲醛先预聚，再加入三聚氰胺和甲醛再预聚
。
[0009]进一步，所述尿素与三聚氰胺的质量比为
(5
‑
7)
：
(1.5
‑
2)
，所述先预聚步骤中，尿素与甲醛的质量比为
(5
‑
7)
：
15
；所述再预聚步骤中，三聚氰胺与甲醛的质量比为
(1.5
‑
2):
3。
[0010]进一步，所述先预聚步骤中，所述尿素与甲醛的质量比为
2:3
；所述再预聚步骤中，所述三聚氰胺与甲醛的质量比为
3:5。
[0011]进一步，所述先预聚和再预聚的条件均为：
pH
＝8‑9，温度为
60
‑
80℃
，时间为
25
‑
30mim
；在所述先预聚和再预聚时，进行搅拌，搅拌的转速为
500
‑
1000rpm。
[0012]进一步，所述芯材乳液的制备步骤包括制备水相，制备水相步骤包括：按质量份数，取乙烯马来酸酐共聚物
、
聚乙烯醇
、
间苯二酚
、
氯化铵，加入去离子水中，以
800
‑
1500rpm
的速度搅拌
20
‑
30min。
[0013]进一步，按质量份数，所述乙烯马来酸酐共聚物为
10
‑
15
份
、
聚乙烯醇为3‑5份
、
间苯二酚为
0.2
‑
0.4
份
、
氯化铵为
0.2
‑
0.4
份
、
去离子水为
140
‑
150
份
。
[0014]进一步，所述芯材乳液的制备步骤还包括：在搅拌状态下将
20
‑
30
份相变温度为5‑
15℃
的相变材料滴入水相中，乳化
25
‑
35min
得到乳液
。
[0015]进一步，所述微胶囊包覆步骤包括：在搅拌状态下将壁材滴加至乳液中，反应4‑
6h
后抽滤
、
清洗，得到相变材料微胶囊
。
[0016]进一步，所述微胶囊包覆步骤中，反应体系的
pH
为
2.5
‑
3.0、
温度为
60
‑
70℃
，搅拌的速率为
500
‑
1000rpm。
[0017]第二方面，本专利技术还公开了一种低温度点相变材料微胶囊的应用，所述应用包括汽车器件
、
家用电器
、
建筑材料
、
冷链物流
。
[0018]本专利技术的有益效果：
[0019]1、
本专利技术采用在常温下为液态
、
流动性强
、
相变过程中体积变化较大的相变材料
(
相变温度为5‑
15℃)
制备成为相变材料微胶囊，克服了在常温下为液态的相变材料难以包覆和利用的问题，扩展了该类相变材料的应用领域，以及降低了对基材的影响
。
[0020]2、
本专利技术在低温度点相变材料微胶囊制备过程中，采用先预聚，再预聚的工艺流程，以及特定的反应参数和反本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种低温度点相变材料微胶囊的制备方法，其特征在于：所述制备方法步骤包括壁材的制备
、
芯材乳液的制备和微胶囊包覆；所述壁材的制备步骤包括：将尿素与甲醛先预聚，再加入三聚氰胺和甲醛再预聚
。2.
根据权利要求1所述的一种低温度点相变材料微胶囊的制备方法，其特征在于：所述尿素与三聚氰胺的质量比为
(5
‑
7)
：
(1.5
‑
2)
，所述先预聚步骤中，尿素与甲醛的质量比为
(5
‑
7)
：
15
；所述再预聚步骤中，三聚氰胺与甲醛的质量比为
(1.5
‑
2):3。3.
根据权利要求2所述的一种低温度点相变材料微胶囊的制备方法，其特征在于：所述先预聚步骤中，所述尿素与甲醛的质量比为
2:3
；所述再预聚步骤中，所述三聚氰胺与甲醛的质量比为
3:5。4.
根据权利要求3所述的一种低温度点相变材料微胶囊的制备方法，其特征在于：所述先预聚和再预聚的条件均为：
pH
＝8‑9，温度为
60
‑
80℃
，时间为
25
‑
30mim
；在所述先预聚和再预聚时，进行搅拌，搅拌的转速为
500
‑
1000rpm。5.
根据权利要求1所述的一种低温度点相变材料微胶囊的制备方法，其特征在于：所述芯材乳液的制备步骤包括制备水相，制备水相步骤包括：按质量份数，取乙烯马来酸酐共聚物
、
聚乙烯醇
、
间苯二酚
、
氯化铵，加入去离子水中，以
800
‑
1500rpm
的速度搅拌
20
‑
30min。6.
根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹蔚琦，文颖，丁鹏飞，李仪，陈克凡，李亚，钟国才，
申请(专利权)人：重庆重交再生资源开发股份有限公司，
类型：发明
国别省市：