包覆的离散颗粒、其制备方法以及应用所述颗粒的产品技术

本发明专利技术提供包覆颗粒，以及其制备方法和在其中应用所述颗粒的材料或物体。所述颗粒由核材料和涂层组成。所述核材料是水合盐和涂层的均相组合物。水合盐赋予颗粒特定的技术性能，添加剂与涂层化学键合。依据应用，涂层的组成主要由所述应用和使用的原料来确定。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包覆的离散颗粒、其制备方法以及应用所述颗粒的产品 通常有对胶囊化水合盐的需求，特别是对胶囊化相变材料(PCM)的需求，即，对由 含有水合盐的被保护涂层包围的核构成的颗粒的需求。所述颗粒具有有用的应用，如在 US-4513053、US-5709945和DE-10218977中已知的。 颗粒含有的水合盐给予颗粒功能性，如储热性。尺寸可在1-10000 y m之间变化的 颗粒可以混入到合适的产品中，例如用于建筑/建筑物的原材料、衣物等。保护涂层具有保 护功能性核不受外界环境影响的功能。而且，保护涂层的功能是防止水分从水合盐中向外 扩散，这可能在水合盐的相转变后发生。 US-5709945描述了基于水合盐的球形胶囊，其用由疏水蜡和聚合物材料构成的涂 料的不同层胶囊化。所述涂料用物理喷涂方法施涂，涂料是物理附着在水合盐上。这类型的附着相当弱，导致保护不充分。而且，制备这样的多层胶囊所用的技术很复杂、耗时和昂虫 贝° US-413053也描述了一种用于制备颗粒的物理喷涂方法。 DE-10218977描述了一种水合盐，其可以被胶囊化，并且用至少一层改性其表面， 以在具有改性层的水合盐和该水合盐应用其中的周围介质之间的相界两侧的相差达到最 小化。 其中并没有描述为此目的使用何种类型的胶囊化材料，以及使用何种技术在水合盐表面施涂涂料。改性层没有保护和/或防止水分扩散的应用。对于改性层的应用，非传统的因而昂贵的原材料是必须的，并且制备方法是复杂和耗时的。例如硅烷的化学类型需要非常谨慎地控制反应条件，如湿度、温度和酸性，准确的条件是非常关键的。 W0-2005/097935描述了一种含有水合盐的聚合物组合物。其提到可以施涂保护层，但是没有给出任何与保护材料和施涂所述层的方法相关的细节。 本专利技术的一个目的是消除或至少最小化上述缺点。 更具体而言，本专利技术的目的在于使离散颗粒具有增强的保护层性能，尤其是在长 期稳定性方面。 而且，本专利技术的目的在于提供可以用较简单和便宜的方法制备的离散颗粒，其中 反应条件不是那么关键。 而且，本专利技术的目的在于提供一种较简单和便宜的制备由被保护涂层包围的水合 盐核构成的颗粒的方法，所述保护涂层具有长期稳定性。 依据本专利技术，颗粒的核由含有至少一种水合盐和一种添加剂的均相组合物组成， 该核被保护涂层包围，所述保护涂层化学键合在所述添加剂上。 因此，本专利技术基于突破保护层应该键合在水合盐的传统观念，并基于加入添加剂 的创新观念，所述添加剂一方面形成与水合盐的稳定混合，另一方面形成保护涂层可以长 期稳定地附着的基础。从而克服了很难将合适的保护涂层很好地附着在水合盐上的问题， 提供的优势是能够依据所用的一种水合盐或多种水合盐的混合物，以及附着在添加剂上的 涂层材料，来寻找水合盐和添加剂的适当的组合。实现所有这些的方式使得在水合盐中添 加添加剂的方法和在添加剂上附着保护涂层材料的方法是较简单的方法，使用简单材料，并且也是较便宜的方法。 依据本专利技术的一个方面，至少一种水合盐和一种添加剂用于构成提供颗粒核的均 相组合物。 关于本专利技术，"组合物"是指复合材料或混合物。优选的是，所述一种水合盐和一种 添加剂用于制成低共熔混合物。 关于本专利技术，"均相"是指在足够长的长度规模上，大大小于颗粒核的尺寸的颗粒 核片段具有相同的属性、组成和特性。 例如，当颗粒核由混合物构成，混合物的组分尽可能均等地分布在核的内部以及 核表面上时，其具有均相组成。然而，这也依赖于组分的属性和尺寸，这对于本领域技术人 员是显然的。例如当组分作为颗粒存在，其尺寸比颗粒核的尺寸小若干数量级时，可以达到 组分的均等分布。然而，添加剂由具有与颗粒核尺寸相同数量级的链长的聚合物构成是可 以的，甚至是优选的。在一个极端情况下，添加剂具有大线团的聚合物的形式，线团空间分 布于整个颗粒核中，水合盐既存在于线团内又存在于其周围对于本专利技术，这类型的构型也 被认为是均相组合物。 添加剂优选是具有至少一个化学活性基团的极性或亲水化合物。更优选的是，所 述添加剂是聚合物化合物或非聚合物有机化合物。可以存在不同添加剂的混合物。添加剂 可以具有多于一个活性基团，在这种情况下，活性基团可以相同或不同。适合的活性基团 是，例如，氨基、羟基、羧基或羧酸酯基。 涂层优选由至少一种具有至少一个化学活性基团的聚合物或聚合化合物组成。涂 层可以基本上覆盖全部核以完全包裹核材料。然而，也可以的是期望涂层仅部分覆盖核材 料，或者涂层对一些化合物如水是可渗透的或至少部分可渗透的，提供材料从核向周围环 境或反之有可控的交换的可能性。通过控制涂覆过程期间的化学工艺参数，可以预设涂覆 参数如组合物和厚度。这样，预设渗透性。而且，涂层也可以由不同的具有活性基团的聚合 物层组成。这些层可以彼此相连。 依据颗粒的应用和所用的水合盐分别选择用作添加剂和涂层材料的化学品。做出 选择以使涂层材料的活性基团与添加剂的活性基团形成化学键。显然，所述化学键主要在 存在于核表面上的活性基团间形成。 如前所述，所用的水合盐赋予颗粒特定的有利功能性。在一个特别有用的实施例 中，所述水合盐是蓄热相变材料，颗粒适用于储热。针对水合盐选择添加剂，并优选选择其 以使有利的功能性(如储热)完全保持或至少保持在可接受的水平上。 因此，添加剂和水合盐形成的未涂覆的稳定组合物由于水合盐显示出技术作用或 效果，如蓄热效果，并且由于添加剂可以与涂层材料成键。在特别情况下，添加剂甚至可以 增强水合盐的性能，因为，例如水合盐被混入到添加剂的结构中。在这种情况下，添加剂具 有双重功能。 涂料用于保持核材料的组成恒定并且/或者对其保护。由于涂层材料是化学键合 在核上，即键合在添加剂上，因此涂层的保护作用非常持久。在一个优选实施例中，涂层材 料也化学键合在核内的水合盐上。 依据本专利技术，颗粒可以用于建筑材料如水泥和砖，以及耐热建筑材料和绝缘材料， 或例如纺织品和衣物，如thermopaks。根据颗粒预期的应用来选择核材料，这对专家是显然6的；例如，对于蓄热相变材料，拟定的操作温度将起作用。根据本专利技术颗粒预期的应用，选择 和/预定涂层材料的性能，如组成、层的数量、厚度、紧密程度和多孔性。这样，依据本专利技术 的颗粒可以适用于极端条件例如，用于高温的纺织品。在所述应用的实例中，涂层应能够 耐高温。 而且，优选在核和/或涂层材料中存在增稠剂以限制相分离，和/或存在成核剂 (晶种)以防止过冷。核和/或涂层材料可以含有更多的添加剂。 依据本专利技术的离散颗粒的优选实例在权利要求2-21中描述。 在下文中，依据本专利技术的核和涂层材料将被进一步详述。 颗粒核可以含有一种类型的水合盐，也可以含有不同水合盐的混合物。适合的水 合盐的实例是可以为蓄热相变材料的化合物，如三水合乙酸钠、六水合氯化钙或十水合硫 酸钠(芒硝)。 例如，线型或支链聚合物、共聚物、嵌段聚合物、交联聚合物和/或不同聚合物的 混合物可以用作添加剂。实例包括聚丙烯酸酯，更特别的是聚丙烯酸、聚丙烯酰胺或丙烯酸 和丙烯酰胺的共聚物。已经发现聚丙烯酸酯、多元醇、聚环氧化物和/或聚硫化物特别适用 作有机(无机)水合盐的添加剂，因为这些添加剂与水合盐形成化学键，从而得到在高于相 转变温度下稳定和固态的复合材料。要本文档来自技高网...

【技术保护点】
离散颗粒，其包含由核材料构成的核和包围该核的涂层，所述核材料含有至少一种水合盐；其中该核材料是均相组合物，其由至少一种水合盐和至少一种与所述涂层化学键合的添加剂组成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：H雷齐格特，BWM鲁韦尔斯，H格拉斯特拉，JWO萨拉里，
申请(专利权)人：卡普佐国际有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]