[发明专利]一种“核－壳”型介孔二氧化硅/有机相变材料复合纳米胶囊及其制备方法

权利要求书

1.一种“核－壳”型介孔二氧化硅／有机相变材料复合纳米胶囊的方法，其特征在于，所述纳米胶囊是以致密二氧化硅为壳、介孔二氧化硅／有机相变材料复合物为芯、并具有“核–壳”结构的纳米胶囊，制备方法包括如下步骤：

（1）非水分散型“水包油”乳液的制备

在反应瓶A中将有机相变材料和硅源混合，调节混合温度高于有机相变材料熔点10～20℃，持续搅拌30 min，得到稳定均匀的油相溶液；在相同温度下，在另外一个反应瓶B内将表面活性剂溶于非水有机溶剂分散剂中，并搅拌至表面活性剂完全溶解，再将其倒入反应瓶A中，以300～350 rpm的搅拌转速持续搅拌5 h，得到稳定的非水分散型“水包油”乳液；

（2）硅源水解、硅溶胶／有机相变材料三维复合胶束自组装与胶束界面缩聚

保持所述步骤（1）中反应温度不变，在反应瓶A中缓慢滴加盐酸水溶液，同时提高搅拌转速至550～750 rpm，通过调节盐酸溶液滴加速度将滴加时间控制为1.5 h，盐酸溶液滴加完成后继续搅拌5 h，停止搅拌后在该反应温度下陈化24 h，然后通过过滤得到目标产物，再分别用去离子水、酒精和石油醚洗涤数次后，将目标产物干燥至洗涤溶剂完全蒸发，得到具有“核－壳”结构的介孔二氧化硅／有机相变材料复合纳米胶囊。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有机相变材料为高级脂肪族烷烃、高级脂肪醇、高级脂肪酸和高级脂肪醇酯中的任意一种。

3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述硅源为正硅酸四乙酯、正硅酸四丁酯、甲基三甲氧基硅烷中的任意一种。

4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述非水有机溶剂分散剂为甲酰胺、体积比为1/1的乙腈／乙醇混合物、体积比为1/1的乙醇／乙酰丙酮混合物中的任意一种。

5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述表面活性剂为阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂中的任意一种。

6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（1）中有机相变材料和硅源的质量比为1∶（1.0～1.5），每5 g有机相变材料对应1.0～1.5 g表面活性剂、50～100 ml非水有机溶剂。

7.按照权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤（1）中有机相变材料和硅源的质量比为1∶1.3。

8.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（2）中盐酸水溶液的加入量为每5g硅源对应60～80 ml盐酸水溶液；盐酸水溶液的pH值为-0.5～1。

9.按照权利要求8所述的方法，其特征在于，盐酸水溶液的pH值为-0.24。

10.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有机相变材料在纳米胶囊中所占质量百分比含量为35～50 wt.%。

11.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述纳米胶囊内部呈现长程有序介孔结构，所述纳米胶囊的外部直径小于200 nm。

12.按照权利要求1-11任一项所述的方法制备得到的“核－壳”型介孔二氧化硅／有机相变材料复合纳米胶囊。