[发明专利]一种多元杂化无机单壳多温区相变微胶囊及其制备方法

权利要求书

1.一种多元杂化无机单壳多温区相变微胶囊，所述相变微胶囊包括有机相变芯材和包覆在有机相变芯材外的无机壳层；其特征在于，所述无机壳层是多种无机壳层前驱体在微流控乳化界面相互竞争，原位生长而生成的多元杂化无机单壳层，所述有机相变芯材是由多种有机相变材料混匀的多温区多组分有机相变材料；

所述相变微胶囊通过以下步骤制备得到：

（1）分别配制有机相变溶液及无机壳层前驱体溶液，将其固定在各自的注射装置中；所述有机相变溶液包括有机相变材料，或者包括有机相变材料和壳层反应前驱体，所述无机壳层前驱体溶液包括壳层反应前驱体、表面活性剂和有机溶剂，或者包括表面活性剂和有机溶剂；

（2）根据待制备的多元杂化无机壳多温区相变微胶囊的组成成分，配制对应的反应外相，备用；

（3）通过注射装置向每个有机相变材料管连续注入不同的有机相变溶液，所述有机相变溶液进入混合相变材料管中混合，注射过程中保持液体状态，同时通过注射装置将无机壳层前驱体溶液注入无机壳层前驱体材料管中；

（4）根据有机相变溶液混合后在混合相变材料管出口被所述无机壳层前驱体溶液切割成有机相变材料微球的情况，调控注射装置的相对流速，使有机相变材料微球可以稳定产生并大小均一；

（5）有机相变材料微球随无机壳层前驱体溶液通入反应外相中，反应4～48h，在油水界面处产生多元杂化无机单壳；

（6）洗涤收集到的沉淀，40℃干燥后制得核壳结构的多元杂化无机单壳多温区相变微胶囊。

2.根据权利要求1所述的一种多元杂化无机单壳多温区相变微胶囊，其特征在于，所述无机壳层与有机相变芯材的质量比为1∶1～9。

3.根据权利要求1或2所述的一种多元杂化无机单壳多温区相变微胶囊，其特征在于，所述有机相变材料选自直链烷烃类、脂肪酸类、醇类相变材料中的至少两种。

4.根据权利要求3所述的一种多元杂化无机单壳多温区相变微胶囊，其特征在于，所述有机相变材料选自正十四烷、正十五烷、正十六烷、正十七烷、正十八烷、正二十烷中的至少两种。

5.根据权利要求1所述的一种多元杂化无机单壳多温区相变微胶囊，其特征在于，所述无机壳层选自SiO₂、TiO₂、ZnO、CuO、Fe₃O₄、Al₂O₃、ZrO₂、MnO₂、SnO₂中的至少两种。

6.根据权利要求1所述的一种多元杂化无机单壳多温区相变微胶囊，其特征在于，所述有机相变溶液和所述无机壳层前驱体溶液的注射速度分别为50～2000μL/min。

7.根据权利要求1所述的一种多元杂化无机单壳多温区相变微胶囊，其特征在于，所述无机壳层前驱体溶液的质量浓度为1%～10%，所述反应外相的质量浓度为3～7%。

8.根据权利要求1所述的一种多元杂化无机单壳多温区相变微胶囊，其特征在于，步骤（6）中所述洗涤步骤是：分别采用无水乙醇和去离子水洗涤3～5次。