[发明专利]无机杂化纳米相变储能胶囊的制备方法

权利要求书

1.一种无机杂化纳米相变储能胶囊的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤一

将1～10份的两亲性三元分子刷聚合物溶于1～40份的二氯甲烷和1～40份的有机相变材料中，滴入100～400的水中，在28^oC～32^oC下搅拌得到混合液，再对混合液进行加热并搅拌，加热温度为48^oC～52^oC，搅拌时间为28～32分钟，然后再保温搅拌28～32分钟后，冷却到常温下，得到“水包油”纳米相变材料乳液；

步骤二

往上述“水包油”纳米相变材料乳液中加入1～5份的金属离子，反应28～32分钟后，再加入1～5份金属离子沉淀剂，在常温下下进行无机杂化交联反应1～2小时，得到结构稳定的无机杂化纳米相变储能胶囊；

以上均为质量份数。

2.根据权利要求1所述的无机杂化纳米相变储能胶囊的制备方法，其特征在于所述有机相变材料可为正烷烃、石蜡、聚乙烯蜡中的一种，熔点范围为0^oC～120^oC，有机相变材料与水质量比为1:3～10。

3.根据权利要求1所述的无机杂化纳米相变储能胶囊的制备方法，其特征在于所述的无机杂化纳米相变储能胶囊的粒径为20～500nm。

4.根据权利要求1所述的无机杂化纳米相变储能胶囊的制备方法，其特征在于所述两亲性三元分子刷聚合物的通式：A-g-(B-r-C-r-D)，其中，g代表接枝，r代表随机分布，A代表聚合物主链，B代表亲油性侧链且与有机相变材料相容，C代表能与金属离子发生螯合的高分子侧链，D代表亲水高分子侧链，侧链B、C和D随机地接枝在主链A上；

所述主链A的聚合物是聚甲基丙烯酸缩水甘油酯（PGMA）、聚丙烯酸缩水甘油酯（PGA）中的一种；

所述亲油性侧链B是十八烷、二十烷、二十五烷及三十烷中的一种，亲油性侧链必须完全与有机相变材料相容；

所述能与金属离子发生螯合的高分子侧链C的聚合物是聚丙烯酰胺（PAM）；

所述亲水高分子侧链D的聚合物是聚乙二醇（PEG）。

5.根据权利要求1或4所述的无机杂化纳米相变储能胶囊的制备方法，其特征在于所述金属离子是钙离子（Ca²⁺），铜离子(Cu²⁺)，铅离子(Pb²⁺)，锌离子(Zn²⁺)、亚铁离子(Fe²⁺)中的一种。

6.根据权利要求1所述的无机杂化纳米相变储能胶囊的制备方法，其特征在于所述金属离子沉淀剂是碳酸纳，硫化纳中的一种。

7.根据权利要求4所述的无机杂化纳米相变储能胶囊的制备方法，其特征在于所述主链A的聚合度为5～100，所述侧链B、C、D的聚合度均为10～200，侧链B、C、D的接枝率均为10～100%。

8.根据权利要求4所述的无机杂化纳米相变储能胶囊的制备方法，其特征在于所述两亲性三元分子刷聚合物的合成的步骤如下：

步骤一合成主链A

采用原子转移自由基聚合反应对单体进行引发聚合合成主链，再对主链进行叠氮功能化，得到聚合物主链；

步骤二合成侧链B、C、D

采用原子转移自由基聚合法对单体进行引发聚合或直接对侧链进行化学改性合成侧链B、C、D，在合成过程中同时引入炔基功能基团或对合成后的侧链进行炔基功能化，得到亲水的、亲油的或能与金属离子发生螯合的侧链聚合物；

步骤三合成两亲性三元分子刷聚合物

将5～20的主链A、1～40份的侧链B、1～40份的侧链C和1～40份的侧链D溶于100～500份的二甲基甲酰胺（DMF）中，在催化剂存在下进行一步“叠氮-炔基”点击化学反应，得到最终产品即两亲性三元分子刷聚合物。