[发明专利]聚(甲基)丙烯酸长链烷基酯相变乳胶分散液及其制备方法与应用

说明书

聚(甲基)丙烯酸长链烷基酯相变乳胶分散液及其制备方法与应用，属于相变材料技术领域。解决了如何提供一种相变温度可调，相变焓值高，能够自身成膜，且能与其他乳胶一起成膜，适宜与载体相混合赋予载体相相变特性的相变乳胶分散液及其制备方法的问题。本发明的制备方法，先将离子型乳化剂和去离子水加入反应装置中，搅拌使离子型乳化剂溶解；然后向反应装置中加入热融化的单体和非离子型乳化剂，搅拌，充分乳化，得到乳化液；最后向反应装置中通入惰性气氛，将引发剂加入乳化液中，搅拌反应，得到相变乳胶分散液。该分散液相变温度可调，相变焓值高，能够自身成膜，且能与其他乳胶一起成膜，适宜与载体相混合赋予载体相相变特性。

技术领域

本发明涉及一种聚(甲基)丙烯酸长链烷基酯相变乳胶分散液及其制备方法与应用，属于相变材料技术领域。

背景技术

利用某些物质在相变过程中的吸热和放热，可以进行热能的储存释放和温度调控，这种具有热能存储和温度调控功能的物质称为相变材料(phase change materials，简称PCM)。相变材料在外界温度升高时，由有序态转变为无序态而吸收热量，当温度下降时发生逆转而放出相同的热量，且在相变过程中温度近似不变，这些特点使得相变材料被广泛的应用于军事和民用的各个领域，如太阳能、热能的存储和利用，自动控温等。根据相变的方式不同，相变材料可分为固-固相变材料、固-液相变材料、固-气相变材料和液-气相变材料。但是后两种相变方式在相变过程中伴随着大量气体的产生，使材料体积变化较大，因此，尽管它们有很高的相变焓值，在实际应用中也很少被选用。固-固相变材料和固-液相变材料是目前关注的重点，如水合无机盐，长链脂肪烃，长链脂肪醇等固-液相变材料是目前应用最为广泛的相变材料；但是其在相变过程中容易出现过冷，相分离，泄露等问题，因此必须将其封装在固定的容器中或吸附于某些介质内才能使用。

且在实际应用过程中，不论是哪种相变材料，都不适宜作为普适性的相变助剂去赋予其他材料相变特性，且本身无法成膜，在一定程度上，限制了相变材料的应用。

发明内容

本发明的目的是如何提供一种相变温度可调，相变焓值高，能够自身成膜，且能够与其他乳胶一起成膜，适宜与载体相混合赋予载体相相变特性的聚(甲基)丙烯酸长链烷基酯相变乳胶分散液及其制备方法与应用。

本发明的聚(甲基)丙烯酸长链烷基酯相变乳胶分散液的制备方法，步骤如下：

步骤一、将离子型乳化剂与去离子水加入反应装置中，在反应单体熔点与引发剂分解温度之间的温度下，搅拌，使离子型乳化剂溶解在去离子水中；

步骤二、继续向步骤一的反应装置中加入热融化的单体和非离子型乳化剂，在单体熔点与引发剂分解温度之间的温度下，搅拌，充分乳化，得到乳化液；

步骤三、向反应装置中通入惰性气氛，排出空气，将引发剂加入乳化液中，在70℃-95℃，搅拌下反应4h以上，得到分散液，即为聚(甲基)丙烯酸长链烷基酯相变乳胶分散液；

所述的单体为(甲基)丙烯酸长链烷基酯，或(甲基)丙烯酸长链烷基酯与甲基丙烯酸甲酯的混合物，(甲基)丙烯酸长链烷基酯的结构式为其中-C_nH_2n+1为直链结构，n为12-50的整数，离子型乳化剂的用量是单体质量的0.5％-100％，非离子乳化剂的用量为离子型乳化剂用量的0.5倍-20倍，引发剂的用量是单体质量的0.2％-1％。

优选的是，步骤一中，所述离子型乳化剂为十二烷基苯磺酸钠或十二烷基磺酸钠。

优选的是，步骤二中，所述非离子型乳化剂为OP-10或曲拉通X-100。

优选的是，步骤一-步骤三中，搅拌转速均为200-500r/min。

优选的是，步骤三中，所述惰性气氛为氮气。