[发明专利]明胶壳聚糖-纳米二氧化硅多核相变储能微胶囊制备方法

说明书

本发明公开了明胶壳聚糖‑纳米二氧化硅多核相变储能微胶囊制备方法，首先，将壳聚糖和明胶分别配制成溶液，加入纳米二氧化硅超声分散得到壳聚糖/SiO₂和明胶/SiO₂溶液，然后将相变材料与壳聚糖/SiO₂混合，与乳化剂乳化形成乳液，向其中缓慢滴加明胶/SiO₂和交联剂，固化反应一定时间，洗涤干燥，得到微胶囊粉末；本发明将石蜡和十二醇两种相变材料混合，使得制备的相变材料的具有较宽的想变温度，在微胶囊壁材壳聚糖或明胶中引入纳米SiO₂的目的是提高明胶‑壳聚糖壁材的强度，同时也可以改善其导热性能。

技术领域

本发明属于医药方法技术领域，具体涉及明胶壳聚糖-纳米二氧化硅多核相变储能微胶囊制备方法。

背景技术

相变微胶囊是用高分子聚合物把相变材料包覆形成微(纳)米级的具有核壳结构的新型节能环保储能材料。相变储能材料技术在节能、环保方面有着巨大的市场潜力和广阔的应用前景。

胶囊化技术不仅避免了相变材料同外界的直接接触，同时解决相变材料易泄露以及相分离等问题，拓展了相变储能技术的应用领域。相变微胶囊具有传热面积大、传热速度快、易分散和应用性强等优点，但是随着科技的快速发展，普通相变微胶囊已经不能满足原有应用领域，如纺织、建筑、军事等高密度热量传输的需求。近年来，对相变微胶囊性能的改性成为新型环保材料的研究热点，其中纳米粒子改性相变微胶囊因改性效果显著、工艺简单、绿色环保等优势被国内外学者所青睐。

根据性能，可选择不同的无机纳米材料，如碳酸钙、石墨、SiO₂、TiO₂、碳纳米管等可以改善有机壁材的机械性能、热稳定性、致密性，石墨、Al₂O₃、Al、Ag可有效改善改善导热性能。

发明内容

本发明的目的是提供明胶壳聚糖-纳米二氧化硅多核相变储能微胶囊制备方法，提高了微胶囊的强度和导热性能。

本发明所采用的技术方案是，明胶壳聚糖-纳米二氧化硅多核相变储能微胶囊制备方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1，采用2％醋酸水溶液将壳聚糖配制成壳聚糖溶液，向其中加入纳米二氧化硅粒子，然后采用超声波清洗仪分散，得到壳聚糖/SiO₂溶液；

步骤2，采用蒸馏水将明胶配制成明胶溶液，向其中加入纳米二氧化硅粒子，然后采用超声波清洗仪分散，得到明胶/SiO₂溶液；

步骤3，称取相变材料，将相变材料与步骤1所得的壳聚糖/SiO₂溶液混合，并加入乳化剂，搅拌形成乳化液；

步骤4，在步骤3所得乳化液中缓慢滴加步骤2所得的明胶/SiO₂溶液，同时滴加戊二醛溶液，搅拌固化，得到复合微胶囊悬浮液；

步骤5，依次用正己烷、乙醇、丙酮洗涤步骤4所得的复合微胶囊悬浮液2次，干燥，得到多核相变储能微胶囊固体粉末。

本发明的特点还在于：

步骤1中：壳聚糖溶液浓度为5％，纳米二氧化硅粒子用量为壳聚糖质量的0％～10％。

步骤1中：超声分散时间为30min。

步骤2中明胶溶液的浓度为10％，纳米二氧化硅粒子用量为明胶质量的0％～10％，超声分散时间为30min。

步骤3中相变材料是石蜡，或石蜡与十二醇以3:1～1:1混合得到的混合物，相变材料与壳聚糖/SiO₂溶液质量比为1:1～5:1，乳化剂用量为相变材料与壳聚糖/SiO₂溶液总质量的3％～10％。