一种相变储能材料及微胶囊的生产方法技术

一种相变储能材料及微胶囊的生产方法，涉及相变储能材料及相变储能材料微胶囊的生产方法。本发明专利技术的目的是提供一种以石蜡和/或C11～C14正构烷烃为主要储能材料的相变储能材料及微胶囊的生产方法。本发明专利技术主要包括相变储能材料和囊壁材料，再辅以分散剂、消泡剂。本发明专利技术是属于有机相变储能材料，不存在类似无机材料的过冷和相分离现象，是较理想的相变储能材料。并且有机相变储能材料中石蜡作为相变储能材料更为理想。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及相变储能材料及相变储能材料微胶囊的生产方法。
技术介绍
相变储能材料在其物相变化过程中，可从环境中吸收热(冷)量或向环境中放出热量，从而达到能量储存和释放及调节能量需求和供给失配的目的。它兼备普通建材和相变材料两者的优点，能够吸收和释放适量的热能；能够和其他传统建筑材料同时使用；不需要特殊的知识和技能来安装使用蓄热建筑材料；能够用标准生产设备生产；有显著的节能降耗效应，在经济效益上具有竞争性。目前以无机质相变潜热储能材料应用较广泛，因为无机质相变潜热储能材料价格便宜容易弄到手，但是都存在着过冷和相分离现象，严重影响使用效果，然而要将用无机相变潜热储能材料来生产微胶囊时，需要复杂的工艺过程，因此生产成本比较高。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种以石蜡和/或C11 C14正构烷烃为主要储能材料的相变储能材料及微胶囊的生产方法。本专利技术主要包括相变储能材料和囊壁材料，再辅以分散剂、消泡剂；其中相变储能材料是石蜡和C11 C14正构烷烃中的至少一种物质或者两种以上物质的混合；囊壁材料是用尿素和聚乙烯醇改性的三聚氰胺缩甲醛树脂； 相变储能材料与囊壁材料的重量份比是75:25 65:35 ； 分散剂是骨胶溶液、聚羧酸型分散剂和阴离子表面活性剂配合而成； 阴离子表面活性剂是指十二烷基硫酸钠和十二烷基苯磺酸钠； 消泡剂是有机硅乳液消泡剂，其使用量是在相变储能材料制成水乳液后液体总量的 0. 003 0. 005%。本专利技术石蜡和C11 C14正构烷烃的至少一种物质或者两种以上物质的混合材料比重，根据相变温度的不同而确定。本专利技术相变储能材料微胶囊的制备方法a、在带有搅拌器、冷凝器和温度计的容器中加入水和阴离子表面活性剂、骨胶水溶液以及聚羧酸型分散剂，加热；b、将甲醛溶液用三乙醇胺调PH值，加热，并加入三聚氰胺、尿素、聚乙烯醇水溶液以及水，边搅拌边加热至混合液变透明，继续加热至80°C，并保持80°C备用；c、将石蜡和正构烷烃加热并进行充分搅拌混合；d、当a步温度上升至60°C时开动搅拌机并加入熔融的c步的石蜡混合物，高速搅拌乳化10分钟左右制成稳定的乳化液；e、乳化液温度上升至70°C时加入碳酸氢钠水溶液和柠檬酸水溶液，并调整PH值；f、然后加入有机硅消泡剂，最后加入l/4b步准备好的改性三聚氰胺缩甲醛树脂溶液， 过40分钟后开始缓缓滴加剩余的聚合物；g、全部聚合物滴加完毕后，加入氯化铵水溶液，继续在70°C 75°C中搅拌反应4小时， 停止加热，开始降温；h、当降温至40°C以下后用氢氧化钠水溶液调整反应体系的PH值；i、脱水、洗涤、再脱水、干燥得出粉末状相变储能材料微胶囊产品。本专利技术是属于有机相变储能材料，不存在类似无机材料的过冷和相分离现象，是较理想的相变储能材料。并且有机相变储能材料中石蜡作为相变储能材料更为理想。石蜡的主要成份是正构烷烃，是各种正构烷烃和少量异构烷烃的混合物。石蜡没有固定的熔点，而是一个熔化温度范围。…不同的石蜡有各自的熔点和潜热，石蜡呈中性，化学性能稳定，通常条件下不与酸(硝酸除外)和碱性溶液发生作用，长期暴露于大气中也不会变色变质。由于目前对相变储能材料的使用温度范围比较严格，因此必须对石蜡的相变温度进行调整。采用低碳正构烷烃和石蜡混合调整共熔点时，其混合物的潜热值比较高，而且可在 1(T60°C范围内调节出任何所需相变温度。具体实施例方式本专利技术主要包括相变储能材料和囊壁材料，再辅以分散剂、消泡剂；其中相变储能材料是石蜡和C11 C14正构烷烃中的至少一种物质或者两种以上物质的混合；囊壁材料是用尿素和聚乙烯醇改性的三聚氰胺缩甲醛树脂； 相变储能材料与囊壁材料的重量份比是75:25 65:35 ； 分散剂是骨胶溶液、聚羧酸型分散剂和阴离子表面活性剂配合而成； 阴离子表面活性剂是指十二烷基硫酸钠和十二烷基苯磺酸钠； 消泡剂是有机硅乳液消泡剂，其使用量是在相变储能材料制成水乳液后液体总量的 0. 003 0. 005%。本专利技术石蜡和C11 C14正构烷烃的至少一种物质或者两种以上物质的混合材料比重，根据相变温度的不同而确定。本专利技术相变储能材料微胶囊的制备方法a、在带有搅拌器、冷凝器和温度计的容器中加入水和阴离子表面活性剂、骨胶水溶液以及聚羧酸型分散剂，加热；b、将甲醛溶液用三乙醇胺调PH值，加热，并加入三聚氰胺、尿素、聚乙烯醇水溶液以及水，边搅拌边加热至混合液变透明，继续加热至80°C，并保持80°C备用；C、将石蜡和正构烷烃加热并进行充分搅拌混合；d、当a步温度上升至60°C时开动搅拌机并加入熔融的c步的石蜡混合物，高速搅拌乳化10分钟左右制成稳定的乳化液；e、乳化液温度上升至70°C时加入碳酸氢钠水溶液和柠檬酸水溶液，并调整PH值；f、然后加入有机硅消泡剂，最后加入l/4b步准备好的改性三聚氰胺缩甲醛树脂溶液， 过40分钟后开始缓缓滴加剩余的聚合物；g、全部聚合物滴加完毕后，加入氯化铵水溶液，继续在70°C 75°C中搅拌反应4小时，4停止加热，开始降温；h、当降温至40°C以下后用氢氧化钠水溶液调整反应体系的PH值；i、脱水、洗涤、再脱水、干燥得出粉末状相变储能材料微胶囊产品。本专利技术采用的囊壁材料是用尿素和聚乙烯醇改性的蜜胺树脂。通过对多种囊壁材料和制造工艺的对比实验发现采用蜜胺树脂为囊壁材料，以原位聚合法来生产相变储能材料微胶囊时，最容易操作，而且在微胶囊保证不渗漏的情况下能包裹70%以上的相变储能材料。在囊壁材料中掺入少量的尿素以后可提高囊壁的热稳定性，掺入少量的聚乙烯醇以后可提高囊壁的韧性。要生产相变储能材料微胶囊，首先是将相变储能材料变成稳定的水乳液，这就需要适合它的乳化剂。当相变储能材料微小液珠被囊壁材料包裹、固化后从液相中分离出来时有需要很好的分散剂来保持很好的悬浮状态。所以必须将乳化剂和分散剂复合使用。作为乳化剂使用的阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂，代表性的有十二烷基苯磺酸钠， 十二烷基硫酸钠及山梨糖醇酐硬脂酸酯、山梨糖醇酐单油酸酯、山梨糖醇酐硬脂酸聚氧乙烯醚、山梨糖醇酐油酸酯聚氧乙烯醚等。这些表面活性剂单独使用，也可以复合使用。在生产相变储能材料微胶囊时适合使用水溶性有机高分子类分散剂，因为高分子类分散剂具有促使液-液分散和保护液滴的双重作用。相变储能材料微胶囊的生产工艺大体工艺如下在反应釜里加入清水和混合乳化剂及分散剂，边搅拌边升温至规定温度范围后加入已熔融的相变储能材料，高速搅拌制成稳定的乳状液。在另一个反应釜里加入甲醛溶液及三聚氰胺、尿素、聚乙烯醇等物料加热聚合成改性三聚氰胺树脂溶液，备用。在相变材料乳状液里添加适量的固化剂后滴加三聚氰胺树脂溶液开始包裹(反应温度一般控制在7(T75°C)。全部树脂滴加完毕以后继续反应4 小时左右，使乳状液完全变为微颗粒悬浮分散液。把相变储能材料微胶囊分散液冷却、中和后经过洗涤、离心脱水、气流干燥后即的产成品。在上述生产工艺过程的初期乳化阶段由于表面活性剂和保护胶体的作用会产生很多泡沫，会严重影响生产进度和产品质量。因此应加入适量的消泡剂进行消泡。在诸多消泡剂中我们选择了有机硅乳液消泡剂，其用量为整个反应体系总重量的0. 003、. 005%。下面例举本专利技术生产相变储能材料微胶囊的典型例子 实施例11、本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种相变储能材料，其特征在于：主要包括相变储能材料和囊壁材料，再辅以分散剂、消泡剂；其中相变储能材料是石蜡和Ｃ１１～Ｃ１４正构烷烃中的至少一种物质或者两种以上物质的混合；囊壁材料是用尿素和聚乙烯醇改性的三聚氰胺缩甲醛树脂；相变储能材料与３～０．００５％。囊壁材料的重量份比是：７５：２５～６５：３５；分散剂是骨胶溶液、聚羧酸型分散剂和阴离子表面活性剂配合而成；阴离子表面活性剂是指十二烷基硫酸钠和十二烷基苯磺酸钠；消泡剂是有机硅乳液消泡剂，其使用量是在相变储能材料制成水乳液后液体总量的０．００

【技术特征摘要】
1.一种相变储能材料，其特征在于主要包括相变储能材料和囊壁材料，再辅以分散剂、消泡剂；其中相变储能材料是石蜡和C11 C14正构烷烃中的至少一种物质或者两种以上物质的混合；囊壁材料是用尿素和聚乙烯醇改性的三聚氰胺缩甲醛树脂；相变储能材料与囊壁材料的重量份比是75:25 65:35 ；分散剂是骨胶溶液、聚羧酸型分散剂和阴离子表面活性剂配合而成；阴离子表面活性剂是指十二烷基硫酸钠和十二烷基苯磺酸钠；消泡剂是有机硅乳液消泡剂，其使用量是在相变储能材料制成水乳液后液体总量的 0. 003 0. 005%。2.根据权利要求1所书的相变储能材料，其特征在于石蜡和C11 C14正构烷烃的至少一种物质或者两种以上物质的混合材料比重，根据相变温度的不同而确定。3.一种相变储能材料微胶囊的制备方法，其特征在于a、在带有搅拌器、冷凝器和温度计的容器中加入水和阴离子表面活性剂、骨胶...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴英奎，张松学，
申请(专利权)人：朴英奎，
类型：发明
国别省市：82