[发明专利]一种有机-无机杂化壳相变胶囊及其制备方法

权利要求书

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

其中，各成分质量百分比含量为:主体材料40%-75%、单体15%-50%、引发剂0.5%-3%、乳化剂2.5%-10%；

所述的主体材料为工业石蜡；

所述的单体为二乙烯基苯和物质A，物质A为苯乙烯或甲基丙烯酸甲酯；当物质A为苯乙烯时，质量百分比为苯乙烯：二乙烯基苯=50%~95%：50%~5%；当物质A为甲基丙烯酸甲酯时，质量百分比为甲基丙烯酸甲酯：二乙烯基苯=60%~90%：40%~10%；

所述的乳化剂为硅烷偶联剂改性的纳米SiO₂，平均粒径为20nm；

所述的硅烷偶联剂具体为三乙氧基辛基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷或γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷；

所述的引发剂为偶氮二异丁腈、异丙苯过氧化氢、过氧化苯甲酰或过氧化二异丙苯；

所述的相变胶囊的粒径范围是800nm-10μm；

所述的有机-无机杂化壳相变胶囊的制备方法，该方法包括以下步骤：

步骤（一），改性纳米SiO₂粒子的制备：

(1) 将纳米SiO₂与无水乙醇、硅烷偶联剂混合，用恒温磁力搅拌器将上述混合物搅拌30-50min，30%-70%的振幅下超声20-40min，最后在50-80℃油浴锅中反应5-10h；

其中，每1-1.5g纳米SiO₂加100-200ml无水乙醇、300-900μl硅烷偶联剂混合；

(2)混合溶液在转速为2000-5000rpm的离心机中离心15-60min，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SiO₂；

步骤（二），相变胶囊的制备：

(1)将改性SiO₂与去离子水混合,用高速分散器以3000-6000rpm剪切10-20min，然后将其加入到超声波细胞破碎机中，以40%-80%的振幅分散5-20min，得到水相；其中，改性SiO2的质量为水相质量的0.6%-2.5%；

(2)将单体、主体材料和引发剂混合，在30℃-40℃的水浴中恒温搅拌20-60min，形成油相；其中，质量百分比为，主体材料：单体：引发剂=40%-75%：15%-50%：0.5%-3%；

(3)将水相倒入油相中，然后以3000-6000rpm的速度搅拌10-30min，并使用超声波细胞破碎机以50-80%的振幅将预乳液乳化20-50min，得到预乳液；其中，质量分数比为，油相：水相=20%-30%：80%-70%；

(4)将预乳液倒入反应器中，在200-400rpm的搅拌速度、惰性气氛下将温度升至60-75℃反应5-12h，然后得到封装有主体材料的微纳米胶囊胶乳；

(5)将封装有主体材料的微纳米胶囊胶乳以1000-3000rpm的速度离心15-30min，将混合物过滤后得到的产品用30-45℃的乙醇洗涤，在通风处干燥12-36h，得到干燥的石蜡/交联聚苯乙烯/SiO₂微纳米胶囊。

2.如权利要求1所述的有机-无机杂化壳相变胶囊，其特征为制备方法中，所述的惰性气体为氩气或氮气。