[发明专利]一种有机-无机杂化壳双功能相变胶囊及其制备方法

权利要求书

1.一种有机-无机杂化壳双功能相变胶囊，其特征为该相变胶囊的组成包括主体材料、单体、引发剂和乳化剂；

各成分质量百分比含量为：主体材料25%-75%、单体30%-50%、引发剂0.5%-3%、乳化剂2%-20%，各成分的质量百分比之和为100%；

所述的主体材料为熔点为5-58℃的工业有机石蜡；

所述的单体采用二乙烯基苯；

所述的引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁酸二甲酯、异丙苯过氧化氢、过氧化苯甲酰或过氧化二异丙苯；

所述的乳化剂为硅烷偶联剂改性的纳米TiO₂，其中，硅烷偶联剂具体为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、三乙氧基辛基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷或乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷；

所述的相变胶囊的粒径范围是0.2-4.5μm；

所述的有机-无机杂化壳双功能相变胶囊的制备方法，包括以下步骤:

步骤（一），改性纳米TiO₂粒子的制备：

（1）将纳米TiO₂与去离子水、硅烷偶联剂混合，用浓HCl调节pH值=4~5，用恒温磁力搅拌器将所得混合物搅拌30-60min，60%的振幅下超声20-40min，最后在50-80℃油浴锅中反应5-10h；

其中，将纳米TiO₂与去离子水、硅烷偶联剂混合为0.5-2g纳米TiO₂颗粒与150~300mL去离子水和0.5-2mL硅烷偶联剂混合；

(2)改性反应结束后的混合溶液在转速为2000-5000rpm的离心机中离心2-3h，倒出上清液，最后将产品洗涤干净后在30-50℃干燥箱中干燥12-36h，得到改性后的TiO₂；

步骤（二），相变胶囊的制备：

(1)将改性的TiO₂与去离子水混合,用高速分散机以4000-8000rpm匀浆20-30min，然后将其转移到超声波细胞破碎机中，以50~70%的振幅超声20-30min，得到水相；其中，改性TiO₂的质量为水相质量的0.5%-5%；

(2)将单体、主体材料和引发剂混合，在25℃-35 ℃的水浴中恒温搅拌20-30min，形成均匀的油相；

(3)将水相与油相混合，然后以8000-12000rpm的速度高速分散30-50min，得到Pickering乳液；

(4)将Pickering乳液转移至反应器中，通入惰性气体N₂或Ar，接入冷凝回流装置，在200-400rpm的速度下进行机械搅拌，将温度升至65-75℃反应5-12h，此过程均有惰性气体保护，然后得到封装有主体材料的微纳米胶囊悬浮液；

(5)将上步得到的封装有主体材料的微纳米胶囊悬浮液过滤，分别用30-45 ℃的乙醇和去离子水洗涤过滤物，将洗涤后的产物放入冰箱冷冻，最后在冷冻干燥机中干燥，得到有机-无机杂化壳双功能相变胶囊。