[发明专利]一种有机-无机杂化石蜡/二氧化硅/改性伊利石粉相变微胶囊及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种有机‑无机杂化石蜡/二氧化硅/改性伊利石粉相变微胶囊及其制备方法和应用，属于新型功能性相变添加剂制备及应用领域。它包括以下步骤：S1、伊利石提纯；S2、伊利石的改性；S3、制备石蜡/二氧化硅/改性伊利石粉相变微胶囊。本发明中的合成方法选择硅橡胶泡沫材料作为载体，将其应用于复合相变材料中，可以实现储能，并提高其绝热性能和使用安全性，石蜡通过微囊化，克服石蜡易泄露缺点，加入价格低廉的伊利石，相对于传统方法合成的硅橡胶泡沫材料密度更小，保温性能更加优良。

技术领域

本发明涉及一种有机-无机杂化石蜡/二氧化硅/改性伊利石粉相变微胶囊及其制备方法和应用，主要涉及新型功能性相变添加剂制备及应用领域，以及绿色节能相变复合发泡材料的制备及应用领域。

背景技术

石蜡具有价格便宜、储能密度大及相变行为稳定的特点，是太阳能、废热利用的环保节能理想相变材料。但由于在固－液相变时，石蜡体积变化大，易流动和渗漏。所以可通过微囊化，将石蜡包裹于壁材内是克服石蜡缺点的有效途径之一。目前，石蜡相变微囊壁材现可采用聚合物、壳聚糖和树脂等有机物。但由于有机物壁材存在强度低和价格昂贵等缺点，在应用中受到一定的限制，例如目前的材料主要存在以下问题，

(1)现有石蜡类相变材料直接填充复合发泡材料易泄露；

(2)单独使用石蜡类相变材料应用于发泡材料，造成发泡材料体积变化大，不够稳定；

(3)有机硅等发泡材料密度大，发泡不充分，不利于交通装备轻量化。

为此，针对上述问题，很有必要一种有机-无机杂化石蜡/二氧化硅/改性伊利石粉相变微胶囊及其制备方法和应用来解决上述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于：提供一种有机-无机杂化石蜡/二氧化硅/改性伊利石粉相变微胶囊及其制备方法和应用，它解决了有机硅复合相变发泡材料中石蜡易泄露，发泡体密度大，泡孔不均匀，以及发泡体撕裂强度较低的问题。

本发明所要解决的技术问题采取以下技术方案来实现：

一种有机-无机杂化石蜡/二氧化硅/改性伊利石粉相变微胶囊的制备方法，包含以下步骤：

S1、伊利石提纯

将伊利石均匀分散于蒸馏水中，静置，固液分离，离心清洗，烘干得纯伊利石；

S2、伊利石的改性

将碳酸钠和表面活性剂依次对纯伊利石改性，得改性伊利石；

需要说明的是，采用碳酸钠主要目的是使经碳酸钠改性后的伊利石的吸附性和粘度有明显提高。

S3、制备石蜡/二氧化硅/改性伊利石粉相变微胶囊

石蜡切片，再将改性伊利石溶液超声分散均匀，接着将切片后的石蜡与改性伊利石溶液混合，得乳白色的伊利石/石蜡乳液；接着水解正硅酸乙酯，并加入到乳白色的伊利石/石蜡乳液后继续混合，最终将所得产物经过滤，洗涤，常温干燥后，所得固体粉末为石蜡/二氧化硅/改性伊利石粉相变微胶囊。

优选的，在S1中，伊利石与蒸馏水固液比为：2-3g:40-60mL。

优选的，在S2中，所述碳酸钠、表面活性剂与纯伊利石三者之间的质量比为1:0.5-0.8:2-3。

更为优选的，所述表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵。

优选的，在S3中，所述改性伊利石溶液的浓度为10-12mg/mL，超声分散时间为10-15min，石蜡与改性伊利石溶液的固液比为1mg：1-1.2mL。