[发明专利]一种相变微胶囊及其制备方法

说明书

本发明提供了一种相变微胶囊及其制备方法，所述相变微胶囊包括：囊芯，所述囊芯为固/液相变在0‑70℃的温度范围内的疏水性材料；中间层，位于所述囊芯的外周部，所述中间层选自聚合物、无机物、有机物，以及有机无机杂化材料中的任意一种；外层，位于所述中间层的外周部，所述外层为表面包括亲水区和疏水区的杂化粒子，所述杂化粒子同时表现出亲水性和疏水性。根据本发明的提供的相变微胶囊储能稳定性好，能有效防止芯材泄露，所述微胶囊包覆效率高、球型度好、耗能低。

技术领域

本发明属于微胶囊技术领域，具体涉及一种相变微胶囊及其制备方法。

背景技术

相变微胶囊是利用微胶囊技术将相变材料包裹在壁壳中，形成微小的颗粒，从而防止相变材料相变时的体积变化和芯材泄露的问题，阻止相变材料与外界接触。相变微胶囊利用包裹的相变材料在发生相转变时储存和释放能量的特性，达到控制材料温度的目的，可以广泛应用于航空航天、建筑、汽车、环境保护、纺织服装、医疗卫生、电子器件冷却和军事伪装等领域。

目前现有的相变微胶囊其功能相对单一，储能稳定性差，而且所述相变微胶囊的包覆率较低、易塌陷、能耗高的问题，从而难以实现工业化生产。

因此，提供一种可以同时得到包覆效率高、球型度好、耗能低的相变微胶囊制备方法十分重要。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的之一在于提供一种相变微胶囊，所述相变微胶囊的储能性能好，稳定性高，而且包覆效率高、球型度好、耗能低。

本发明的另一目的是提供一种相变微胶囊的制备方法。

本发明提供了一种相变微胶囊，所述相变微胶囊包括：囊芯，所述囊芯为固/液相变在0-70℃的温度范围内的疏水性材料；中间层，位于所述囊芯的外周部，所述中间层选自聚合物、无机物、有机物，以及有机无机杂化材料中的任意一种；外层，位于所述中间层的外周部，所述外层为表面包括亲水区和疏水区的杂化粒子，所述杂化粒子同时表现出亲水性和疏水性。

在本发明的一实施例中，所述疏水性材料选自十四烷、十六烷、十八烷、二十二烷、硬脂酸、十四醇、十六醇、十八醇中的任意一种。

在本发明的一实施例中，所述中间层为由如下组分聚合得到的聚合物材料：10-90重量％的第一单体；0.1-1重量％的第二单体，所述第二单体包括多官能团单体；0.1-0.2重量％的引发剂；所述第一单体、所述第二单体和所述引发剂在所述水相和/或所述疏水体系中自由基聚合得到。

在本发明的一实施例中，所述杂化粒子的表面包括多个官能团，所述多个官能团选自羟基、巯丙基、甲基、丙基、氨丙基、环氧基、单氨基、二氨基、聚醚基、脂环式环氧基、硫醇基、羧基、氢基、甲基丙烯酸基、苯酚基、烷氧基、酯基、烷基、氟烷基、二醇基、单烷基氨基、二烷基氨基、芳氧基、酰氧基、烷基羰基、芳基、链烯基、取代和未取代的炔基、环烷基、醚基、苯胺基、酰胺基、巯基、醛基、烯基、炔基、丙烯酸基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、氰基和异氰基基团中的组合。

在本发明的一实施例中，所述杂化粒子的粒径为30-1000nm。

本发明还提供了一种相变微胶囊，所述相变微胶囊包括：囊芯，所述囊芯为固/液相变在0-70℃的温度范围内的疏水性材料；中间层，位于所述囊芯的外周部；外层，位于所述中间层的外周部，所述外层为表面包括亲水区和疏水区的杂化粒子，所述杂化粒子同时表现出亲水性和疏水性；所述中间层通过在囊芯和外层的存在下，由丙烯酸酯类的单体经过交联和聚合得到聚合物膜层。

本发明还提供了一种相变微胶囊的制备方法，所述方法包括以下步骤：提供一囊芯，所述囊芯为固/液相变在0-70℃的温度范围内的疏水性材料；中间层，形成于所述囊芯的外周部，所述中间层为聚合物材料；外层，形成于所述中间层的外周部，所述外层为表面包括亲水区和疏水区的杂化粒子，所述杂化粒子同时表现出亲水性和疏水性。