[发明专利]一种复合相变微胶囊型乳液及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及微胶囊型乳液的技术领域，尤其涉及一种复合相变微胶囊型乳液及其制备方法和应用。其中，微胶囊包括相变芯材和包覆相变芯材的壳层，壳层包括由内至外的无机壳层和有机壳层。其制备方法包括，将乳化剂加入相变芯材得到芯材乳液；将含硅前驱体水解得到预水解液；所得到的硅前驱体预水解液加入到芯材乳液中，经过界面聚合的得到无机壳层包覆相变芯材的无机微胶囊；将所得到的无机微胶囊与丙烯酸类单体乳液聚合得到所述的复合相变微胶囊型乳液。其解决了微胶囊型乳液中有机壳层包覆易破损，无机壳层包覆稳定性较差的技术问题；具有良好的稳定性，保温效果强。

技术领域

本发明涉及微胶囊型乳液的技术领域，尤其涉及一种复合相变微胶囊型乳液及其制备方法和应用。

背景技术

保温隔热涂料降低建筑物取暖和降温能源消耗具有重大意义。目前采用的涂料，通过在涂料配方中引入中空微珠或气凝胶来降低能耗，但是成本高、且涂料不稳定容易受到外界环境。

基于相变材料潜热大及保温的特点，将其引入到乳液或者涂料中可以解决涂层保温隔热效果受外界环境影响等问题。为了防止相变材料使用中产生液体泄露，目前采用包覆制备相变材料微胶囊。

在公开号为CN107417848A专利中公开了一种相变微胶囊型保温隔热乳液、涂料，其采用液体石蜡为微胶囊芯材，有机层作为壳层，所得到的乳液按照标准测试温差可以超过十度(10℃)。但是采用有机层包覆易破损，依然导致液体泄露。

综上，在涂料配方中所用的乳液为微胶囊，其为有机物壳层，强度较低容易破裂，导致芯材泄露。有机层包覆微胶囊较无机包覆型导热系数降低，保温作用一般；而采用无机包覆微胶囊虽然能够提高微胶囊的强度与导热系数，但是应用于涂料中时稳定性较差，受介质环境影响较大，无法与涂料进行稳定复配。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种复合相变微胶囊型乳液，其解决了微胶囊型乳液中有机壳层包覆易破损，无机壳层包覆后使用时稳定性较差的技术问题；所制备的复合微胶囊型乳液具有良好的稳定性，保温效果强。

相应地，本发明还提供上述一种复合相变微胶囊型乳液的制备方法和应用。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种复合相变微胶囊型乳液，微胶囊包括相变芯材和包覆相变芯材的壳层，壳层包括由内至外的无机壳层和有机壳层。

可选地，有机壳层主要由丙烯酸类单体制成。

可选地，丙烯酸类单体包括丙烯酸、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯中的一种或两种以上的组合。

可选地，无机壳层主要由硅氧基和乙烯基组成。

可选地，无机壳层主要由含硅前驱体水解而成，所述含硅前驱体包括正硅酸乙酯、乙烯基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的一种或两种以上的组合。

可选地，相变芯材包括正十八烷、正十七烷和正十四烷中的一种或两种以上的组合。

第二方面，本发明还提供一种上述复合相变微胶囊型乳液的制备方法，其包括以下步骤：

S1将乳化剂加入相变芯材得到芯材乳液；

S2将含硅前驱体水解得到预水解液；

S3将所得到的硅前驱体预水解液加入到芯材乳液中，经过界面聚合的得到无机壳层包覆相变芯材的无机微胶囊；

S4将所得到的无机微胶囊与丙烯酸类单体乳液聚合得到所述的复合相变微胶囊型乳液。