[发明专利]一种粒径均匀的高导热相变微胶囊的制备方法

摘要

本发明提供了一种具有高导热系数且粒径均匀的相变微胶囊的制备方法。采用金属颗粒掺杂和液滴微流控技术，在微流控芯片中一步进行相变材料的乳化和胶囊化过程。胶囊中的相变材料掺杂高导热系数的金属纳米颗粒，使得胶囊的导热系数得到了有效的提高，增强了相变微胶囊的传热性能，同时胶囊本身的相变潜热减少的非常少，增加了胶囊的实用价值；本发明使用液滴微流控技术制备相变材料微乳液，使用高精度的注射泵精确控制液滴的乳化过程，得到粒径分布窄的单分散相变材料微乳液。制备过程具有设备简单，容易操作，原材料浪费少，易于控制粒径，无噪音污染，低能耗等优点，适合于科研和工业生产相变微胶囊的推广应用。

主权项

一种粒径均匀的高导热相变微胶囊的制备方法，其特征在于，制备方法步骤包括：(1)制作玻璃毛细管微流控芯片:选用外径为500‑1000微米，内径为100‑500微米的玻璃毛细管2支，内边长500‑1000微米，外边长1000‑1500微米的方形玻璃毛细管1支；使用拉丝机将一支圆形毛细管一端拉制为尖嘴，尖嘴内径为10‑100微米，将另一支圆形毛细管一端拉丝成内径为50‑500微米的缩口；将2支圆形毛细管拉丝过的细端从方形毛细管两端对准插入，两者尖端距离为100‑500微米，且两者轴线在同一直线上；将组装好的毛细管放置在透明载玻片上，使用锥形离心管倒扣在尖嘴毛细管和方形毛细管的接口处，形成一个蓄液槽。使用环氧树脂胶分别密封住圆形毛细管、锥形离心管与方形毛细管之间的缝隙；在锥心离心管尖端打孔插入导管，并使用环氧树脂胶水密封住导管与离心管之间的缝隙；(2)针对使用的同轴流型微流控芯片，将预包覆的高导热纳米颗粒的相变材料和甲苯二异氰酸酯(TDI)的混合液作为分散相，一定比例的表面活性剂和四乙烯五胺(TEPA)的水溶液作为连续相。(3)通过两个精密注射泵，调节不同的注液流速，将相变材料，水分别通入微通道的内部圆形毛细管和外部方形毛细管，最终形成相变材料微乳液。(4)收集从微芯片出口段流出的微乳液，在45℃恒温箱中保温放置10小时；(5)将步骤(4)中反应得到的微乳液进行过滤，使用去离子水清洗数次，冷冻干燥，即可得到目标粒径均匀的高导热相变微胶囊。