[发明专利]相变储能微胶囊的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，更具体地说，涉及一种相变储能微胶囊的制备方法。

背景技术

相变储能材料是利用物质在相变过程中的吸热和放热进行热能的储存和释放的材料，广泛应用于建筑、航空航天、食品等领域。用相变储能材料制作建筑内装饰材料，可充分利用环境的能量，得到冬暖夏凉的效果；用于空间站载人飞船内装饰的相变储能材料，不仅可以减少舱内温度的波动，获得舒适的空间环境，而且可以减少能量损耗，节省能源。

目前常用的相变储能材料的主要包括无机相变储能材料和有机相变储能材料两大类。无机相变储能材料具有腐蚀性，而且在相变过程中具有过冷和相分离的缺点，影响了其储能能力；有机相变储能材料不仅腐蚀性小、在相变过程中几乎没有相分离的缺点，且化学性能稳定、价格低。近年来随着有机科学的飞速发展，有机相变储能材料的研究取得了很大进展，制备稳定性好、相转变热高的有机相变储能材料成为一个研究热点。

由于有机相变储能材料相变后会存在泄漏问题，因此，需将有机相变材料包埋在壳里，形成相变储能微胶囊。现有技术中相变材料包埋的方法主要是通过乳液聚合来实现的。申请号为200510024707.7的中国专利申请公开了一种乳液聚合法合成相变储能微胶囊的方法，以油溶性的熔点在10～90℃的有机相变材料为核心，以乙烯基及双乙烯基类自由基单体为外壳聚合物来源，以水为聚合介质，以非离子或阴离子表面活性剂为乳化剂，以过氧化物或所述过氧化物和还原剂组成的氧化还原对为引发剂，在0～100℃下进行乳液聚合得到相变微胶囊。该方法采用必须以乙烯基及双乙烯基类自由基单体为外壳聚合物原料，该原料不易制备，且有毒性，不利于工业化生产。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种相变储能微胶囊的制备方法，该方法采用的外壳聚合物原料无毒且易于制备，从而有利于工业化生产。

本发明提供一种相变储能微胶囊的制备方法，包括：

提供初乳液，所述初乳液以石蜡为分散相，以壳聚糖水溶液为连续相；

将所述初乳液分散在外油相中，得到复乳液，所述外油相为液体石蜡；

向所述复乳液中加入交联剂进行交联反应，得到相变储能微胶囊，所述交联剂为戊二醛。

优选的，所述壳聚糖的脱乙酰度为70％～95％。

优选的，所述初乳液按如下方法制备：

将壳聚糖溶解在酸性水溶液中，得到第一溶液，

将所述第一溶液加热，将石蜡滴加到所述第一溶液中乳化后得到初乳液。

优选的，所述壳聚糖在第一溶液中的质量浓度为0.5％～5％。

优选的，所述石蜡与第一溶液的体积比为1∶10～30。

优选的，所述将石蜡滴加到所述第一溶液中乳化后得到初乳液具体为：

将石蜡滴加到所述第一溶液中，搅拌，得到初乳液，

所述搅拌速度为700～2500转/分钟，搅拌时间为2～6小时。

优选的，所述初乳液分散在外油相中，具体为：

将初乳液滴加到液体石蜡中并搅拌，所述搅拌速度为400～1000转/分钟。

优选的，所述外油相与初乳液的体积比为1∶2～10。

优选的，所述戊二醛与壳聚糖的质量比为1∶0.2～10。

优选的，还包括：

将相变储能微胶囊依次用NaOH溶液、去离子水和乙醚清洗后烘干

从上述的技术方案可以看出，本发明提供一种相变储能微胶囊的制备方法，包括：提供初乳液，所述初乳液以石蜡为分散相，以壳聚糖水溶液为连续相；将所述初乳液分散在外油相中，得到复乳液，所述外油相为液体石蜡；向所述复乳液中加入戊二醛进行交联反应，得到相变储能微胶囊。本发明以石蜡为芯材，以壳聚糖为壳原料，通过加入交联剂戊二醛，使壳聚糖进行交联，从而得到微胶囊。本发明采用壳聚糖为外壳聚合物原料，该原料无毒且易于制备，从而有利于工业化生产。此外，与现有技术相比，本发明无需添加引发剂和表面活性剂，制备方法简单。实验结果表明，经过反复升降温后，本发明制备的微胶囊能够很好的保持其结构，而且保持了很高的相转变焓值，从而具有相变储能的作用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1制备的相变储能微胶囊的DSC曲线；

图2为本发明实施例1制备的相变储能微胶囊的TGA曲线；