一种环保相变微胶囊及制备方法技术

技术编号:8128157 阅读:258 留言:0更新日期:2012-12-26 23:27
本发明专利技术公开的是一种环保相变微胶囊及制备方法。相变微胶囊具有广阔的应用前景。但传统的方法都是以甲醛、三聚氰胺等有毒物质作为微胶囊的囊壁制备相变胶囊,存在着有毒及影响环保的问题。本发明专利技术由液体石蜡、山梨醇酐单硬酸酯、正戊醇、聚氧乙烯山梨糖醇单油酸酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸及过硫酸铵组成,本发明专利技术中相变蓄能微胶囊的潜热达到120J/克,而普通建材在温度变化1℃时储存同等热量将需要150倍相变材料的质量。在建筑内墙的饰面材料中掺入10%~20%的本发明专利技术,就可以将普通饰面材料的热容提高10~15倍,这对于房间内的气温稳定及空调系统工况的平稳是非常有利的。本发明专利技术简单实用,方法简便易于操作,成本低利于推广。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是,属于建筑材料

技术介绍
相变材料(PCM)在相变过程中能吸收和释放大量的相变潜热,可广泛的应用于贮存能量和温度控制领域,近20年来得到了迅速的发展。相变微胶囊材料(MCPCM)的研究是将微胶囊技术应用到相变材料中而形成的新的研究领域。MCPCM从技术上克服了相变物质的局限性,提高了相变材料的使用效率,拓宽了相变材料的应用领域,具有广阔的应用前景。相变微胶囊的应用如现代建筑向高层发展,要求所用围护结构为轻质材料。但普通轻质材料热容较小,导致室内温度波动较大。这不仅造成室内热环境不舒适,而且还增加空调负荷,导致建筑能耗上升。 另外,在现代的纺织品中,由于相变过程中相变材料能够使温度保持恒定的特点,可使纺织品不仅具有保暖的功能,而且可保持人体与服装间微小空间内的温度的基本恒定,使人体温度处于舒适的温度,在极端环境条件下满足人体舒适性的需要,从而成为智能调温的纺织品。相变材料应用于建筑领域,所经过的发展过程并不长,制备的方法大多是以甲醛、三聚氰胺等有毒物质作为微胶囊的囊壁制备相变胶囊,这样的制备方法显然存在着许多不足,因此,相变材料还存在着很大的技术发展空间,寻求相变材料的技术进步,对于促进建筑材料的技术发展具有极大的推动作用。专利技术目的本专利技术的目的就是提供,利用无毒无害,对环境无影响的甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸为囊壁材料制备相变微胶囊,克服目前相变微胶囊的制备过程中大多是以甲醛、三聚氰胺等的有毒物质作为微胶囊的囊壁所存在的不足。为实现上述目的,本专利技术采取了下述技术方案,一种环保相变微胶囊,主要由下述原料制备配方液体石蜡1-2重量份山梨醇酐单硬酸酯O. 1-0. 2重量份正戊醇O. 1-0. 2重量份聚氧乙烯山梨糖醇单油酸酯O. 2-0. 4重量份甲基丙烯酸甲酯O. 8-1. 5重量份丙烯酸O. 2-0. 4重量份过硫酸铵O. 02-0. 05重量份;上述原料的制备方法是(I)乳化剂的制备将液体石蜡与山梨酸酐单硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐单硬脂酸酯、正戊醇及上述原料重量6-12倍量的去离子水,加热到45-55°C,在2000-3000r/min的转速下分散10-15min,得乳化剂备用;(2)单体的制备将甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸混合并搅拌均匀得到单体备用;(3)聚合反应将乳化剂升温到75-80°C并保持温度恒定,将搅拌速度调整为350-400r/min,加回流冷凝装置,再以O. 2-0. 4重量份/min的速度缓慢的滴加单体的三分之一反应2h后,以同样的速度继续滴加剩余的单体,再反应2 3h,期间滴加过硫酸铵(NH4)2S2O8继续反应3-4小时,得到悬浮液备用;(4)后处理将悬浮液静置冷却,进行真空抽滤,滤渣用去离子水反复洗涤2 3次,在50-60°C条件下干燥48h,即得到相变石蜡白色微胶囊颗粒。采取上述措施的本专利技术,先对液体石蜡及复配的乳化剂进行高速搅拌分散,使各组分充分混合均匀;后在低速搅拌下进行聚合反应,其囊壁材料是无毒、无害的有机材料,这样制备的相变为胶囊蓄能材料达到了环保节能的效果。本专利技术中相变蓄能微胶囊的潜热达到120J/克甚至更高,而普通建材在温度变化1°C时储存同等热量将需要150倍相变材料的质量。在建筑内墙的饰面材料中掺入10% 20%的本项目产品相变蓄能微胶囊可以将普通饰面材料的热容提高10 15倍,这对于房间内的气温稳定及空调系统工况的平稳是非常有利的。本专利技术简单实用,方法简便易于操作,成本低利于推广。 具体实施例方式实施例I配方 液体石蜡20克山梨醇酐单硬酸酯1.6克 正戊醇I克聚氧乙烯山梨糖醇单油酸酯3. 2克甲基丙烯酸甲酯10克丙烯酸3克 过硫酸铵 O. 027克制备方法(I)乳化剂的制备将20克液体石蜡与I. 6克的山梨酸酐单硬脂酸酯、3. 2克的聚氧乙烯山梨糖醇酐单硬脂酸酯、I克的正戊醇、200ml的去离子水,加热到50°C,在3000r/min的转速下分散15min,得乳化剂备用;(2)单体的制备将10克的甲基丙烯酸甲酯和3克的丙烯酸混合并搅拌均匀得到单体备用;(3)聚合反应将乳化剂升温到75°C并保持,将搅拌速度调整为350r/min,加回流冷凝装置,再缓慢的滴加单体的三分之一反应2h后,继续滴加剩余的单体,再反应2 3h,期间滴加O. 027克的过硫酸铵(NH4)2S2O8和37%的氯化钠溶液10ml,得到悬浮液备用;(4)后处理将悬浮液静置冷却,进行真空抽滤,去离子水反复洗涤2 3次,在50°C干燥48h,即得到石蜡相变白色微胶囊粉末颗粒。实施例2配方液体石蜡25克山梨醇酐单硬酸酯2克 正戊醇I. 5克聚氧乙烯山梨糖醇单油酸酯3. 5克 甲基丙烯酸甲酯10克丙烯酸3克 过硫酸铵 O. 03克(I)乳化剂的制备将25克液体石蜡、2. O克的山梨酸酐单硬脂酸酯、3. 5克的聚氧乙烯山梨糖醇酐单硬脂酸酯、过氧化苯甲酰O. 025克、正戊醇I. 5克及200ml的去离子水即加到四口烧瓶中,加热到50°C,在3000r/min的转速下分散15min,即得到搅拌均匀的乳化剂;(2)单体的制备将10克的甲基丙烯酸甲酯、3克的甲基丙烯酸和3克的丙烯酸混合并搅拌均匀;(3)聚合反应将乳化剂升温到75°C并保持,将搅拌速度调整为300r/min,加回流冷凝装置,再缓慢的滴加单体,反应5h,并滴加O. 03克的过硫酸铵(NH4) 28208和37%的氯化 钠溶液10ml,得到悬浮液备用;(4)后处理将悬浮液静置冷却,进行真空抽滤,滤渣用去离子水反复洗涤2 3次,在50°C干燥48h,即得到石蜡相变白色微胶囊颗粒。实施例3配方 液体石蜡20克山梨醇酐单硬酸酯I. 6克 正戊醇I克聚氧乙烯山梨糖醇单油酸酯3. 2克 甲基丙烯酸甲酯8克丙烯酸2克 过硫酸铵 O. 027克(I)水相的制备将I. 6克的山梨酸酐单硬脂酸酯、3. 2克的聚氧乙烯山梨糖醇酐单硬脂酸酯、去离子水400ml加入到四口烧瓶中,并在50°C的水浴条件下溶解为水相;(2)油相的制备将20克液体石蜡、8克的甲基丙烯酸甲酯、2克的甲基丙烯酸和I克的丙烯酸、O. 027克的过硫酸铵(NH4)2S2O8U克的正戊醇混合熔融;(3)聚合反应将油相加入到水相中,以2000r/min的转速乳化lOmin,然后回流冷凝条件下,将转速降至500r/min,升温至75°C进行聚合反应3h,接着补加3克质量分数为3.33%的引发剂过硫酸钾溶液,继续反应2h ;(4)后处理将制备的相变微胶囊混合物乳液进行真空抽滤分离,滤渣用去离子水洗涤2 3次,得到白色粉末状的微细颗粒,即为制备的环保石蜡相变微胶囊。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环保相变微胶囊,其特征在于所述的相变微胶囊主要由下述原料制备:配方:。20121035662521000011.tif

【技术特征摘要】
1.ー种环保相变微胶囊,其特征在于所述的相变微胶囊主要由下述原料制备 配方液体石蜡1-2重量份山梨醇酐单硬酸酯O. 1-0. 2重量份正戊醇0.1-0. 2重量份聚氧乙烯山梨糖醇单油酸酯O. 2-0. 4重量份甲基丙烯酸甲酯O. 8-1. 5重量份丙烯酸 O. 2-0. 4重量份过硫酸铵 O. 02-0. 05重量份2.根据权利要求I所述的ー种环保相变微胶囊的制备方法,其特征在于所述制备方法是 (1)乳化剂的制备将液体石蜡与山梨酸酐单硬脂酸酷、聚氧こ烯山梨糖醇酐单硬脂酸酷、正戊醇及上述原料重量6-12倍量的去离子水,加热到45-55°C,在2000_3000r/min的转速下分散10-15min,得乳化剂备用; (2)単体的制备将甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸混合并搅拌均匀得到单体备用; (3)聚合反应将乳化剂升温到75-80°C并保持温度恒定,将搅拌速度调整为350-400r/min,加回流冷凝装置,再以不超过O. 2-0. 4重量份/mi...

【专利技术属性】
技术研发人员:冶艳巢启
申请(专利权)人:广西启利新材料科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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