一种Pickering乳液法制备芳纶纳米纤维基相变储热薄膜及制备方法

一种pickering乳液法制备芳纶纳米纤维基相变储热薄膜及制备方法
技术领域
1.本发明涉及聚合物纳米材料和相变储热复合材料领域，具体涉及一种pickering乳液法制备芳纶纳米纤维基相变储热薄膜及制备方法。


背景技术：

2.随着环境污染的日益严重和能源短缺的不断加剧，开发存储能源愈发重要。相变材料在恒温相变过程中吸收或释放大量热能，对解决能源供求在时间和空间的不平衡矛盾有重要作用，广泛应用于太阳能储存和利用、电力“移峰填谷”、建筑节能、热管理等领域。在各种相变材料中，有机固-液相变材料因储热密度高、过冷度小、体积变化小等优点受到广泛关注。然而，固-液相变材料在相变过程容易泄漏，导致性能劣化污染环境。研究发现，将相变材料微胶囊化封装，能防止相变材料发生渗漏，还有助于扩大热交换面积，提高热能存储效率。因此，发展相变材料微胶囊封装技术具有重要意义。
3.乳液模板法是将相变材料微胶囊化常用的方法。其是将相变材料作为油相，利用乳化剂得到乳液后实现对相变材料的均匀包覆。pickering乳液是一种使用固体粒子代替传统表面活性剂来稳定油水界面的清洁型乳液。有研究报道，高长径比和两亲性的纳米纤维素(cnfs)能够在界面处形成致密的二维界面网络，用作pickering乳液的稳定剂，具有优异稳定性能和模板化结构。以纤维素纳米晶和纳米纤维素作为乳化剂，得到的相变微胶囊潜热值和包覆率均较高(中国专利cn109925985a，中国专利cn113337252a)。但是，此方法制备时需涉及复杂的聚合反应，且最终产品大多是颗粒或粉体，应用受到限制，另外纤维素本身易燃、耐温性差、易吸湿变形、化学稳定性较弱等特点限制了相变复合材料在恶劣环境下的使用寿命。
4.随着相变材料应用的拓展，对材料的性能要求越来越高，建立高性能、阻燃、整体相变材料对相变材料在高端领域的应用具有重要意义。芳纶纳米纤维(anfs)是纳米尺度的芳香族聚酰胺纤维，与cnfs类似，具有高长径比、高比表面积、毛细管力强、亲疏水性适中等特点，有望作为pickering的乳化剂来稳定相变材料。anfs还具有芳纶纤维高强、高模、耐酸碱、耐高温、阻燃等优良特性，是构筑高性能、阻燃相变材料良好的基材。与此同时，anfs还具有优异的成膜性能，其薄膜具有致密的网络结构，有利于包覆相变材料，防止其在相变过程中的泄漏。pickering乳液模板法是制备相变复合材料的一种高效、清洁的方法，能克服现有浸渍复合工艺存在的漏液问题，但迄今利用pickering乳液模板法制备anfs基整体相变薄膜尚未报道。


技术实现要素：

5.针对现有技术中存在的问题，本发明的主要目的在于一种pickering乳液法制备芳纶纳米纤维基相变储热薄膜及制备方法，通过选用高性能芳纶纳米纤维(anfs)作为pickering乳液稳定剂，相变材料作为芯材，利用乳液模板法包覆相变材料，制备芳纶纳米
纤维整体储热薄膜。防止相变材料在相变中泄漏的同时，利用芳纶纳米纤维自身特性赋予复合材料阻燃、耐温性能、优异的机械强度和出色的紫外屏蔽与抗老化性能。
6.本发明是通过以下技术方案来实现：
7.一种pickering乳液法制备芳纶纳米纤维基相变储热薄膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：
8.(1)将相变材料加入芳纶纳米纤维分散液中，加热使相变材料熔化，充分搅拌后得到芳纶纳米纤维包覆相变材料的pickering乳液；
9.(2)将步骤(1)中得到的芳纶纳米纤维包覆相变材料的pickering乳液冷却凝固，得到壁材为芳纶纳米纤维、芯材为相变材料的微胶囊，再经真空过滤、干燥后得到芳纶纳米纤维基相变储热薄膜。
10.优选的，所述步骤(1)中芳纶纳米纤维的分散液采用碱溶法和mpeg共聚法中的一种方法制备得到。
11.优选的，所述碱溶法制备芳纶纳米纤维分散液的具体过程为：将芳纶纤维加入到氢氧化钾、二甲基亚砜和去离子水的混合溶剂体系中，在室温下搅拌裂解芳纶纤维得到芳纶纳米纤维分散液；所述芳纶纤维为对位芳纶纤维和杂环芳纶纤维中的至少一种；所述芳纶纤维、氢氧化钾、二甲基亚砜与去离子水的质量比为(1.0～7.5)：500：(1.50～11.25)：20。
12.优选的，所述mpeg共聚法制备芳纶纳米纤维分散液的具体过程为：在甲氧基聚乙二醇的辅助下，采用聚合单体对苯二胺和对苯二甲酰氯通过聚合反应制备得到芳纶纳米纤维分散液，所述甲氧基聚乙二醇、聚合单体对苯二胺与对苯二甲酰氯的摩尔比为(0.25～3):1:(1～1.1)，所述对苯二甲酰氯的浓度为0.2～0.6mol/l。
13.优选的，所述步骤(1)中芳纶纳米纤维分散液的浓度为0.5～2.0mg/ml；所述芳纶纳米纤维分散液中的芳纶纳米纤维的直径为8～15nm、长度为3～8μm。
14.优选的，所述步骤(1)中相变材料的添加量占芳纶纳米纤维包覆相变材料的pickering乳液整体固含量的10％～80％。
15.优选的，所述步骤(1)中的相变材料为十六醇、十八醇、十六烷、十八烷和相变石蜡中的至少一种。
16.优选的，所述步骤(2)中的干燥温度为60～80℃，干燥时间为10～30min，冷却温度为-5～25℃。
17.一种pickering乳液法制备芳纶纳米纤维基相变储热薄膜，由上述的制备方法制得。
18.与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
19.本发明提供一种pickering乳液法制备芳纶纳米纤维基相变储热薄膜及制备方法，通过选用高性能芳纶纳米纤维(anfs)作为pickering乳液稳定剂，相变材料作为芯材，利用乳液模板法包覆相变材料，制备芳纶纳米纤维整体储热薄膜。同时，本发明制备的相变储热薄膜可防止相变材料在相变中泄漏的同时，利用芳纶纳米纤维自身特性赋予复合材料阻燃、耐温性能、优异的机械强度和出色的紫外屏蔽与抗老化性能；此外，本发明的相变储热薄膜应用于热能存储领域和温度调控等领域，具有广泛的应用前景。
20.进一步，针对相变材料在实际使用中的泄漏问题，提出以芳纶纳米纤维作为乳化
剂通过乳液模板法建立相变薄膜封装体系。此方法改善了芳纶纳米纤维与相变材料结合的弊端，同时实现了相变材料的稳定包覆和快速封装，成分简单，制备容易，有规模化制备前景。
21.进一步，区别于目前大多数粉体或颗粒状相变微胶囊，本发明最终为整体薄膜材料，在解决泄漏的同时，还能够直接应用于能量存储和温度调控等领域。
22.进一步，芳纶纳米纤维既作为稳定剂制备微胶囊，同时还作为成膜剂，实现对相变材料的包覆，为直接利用芳纶纳米纤维在pickering乳液中制备整体材料提供了可能性。另外，芳纶纳米纤维还能够提供阻燃、耐温性能、优异的机械强度和出色的紫外屏蔽与抗老化性能。改善了相变材料在高温、高湿等恶劣使用环境的服役能力与寿命，满足其高端领域应用的要求。
附图说明
23.图1是本发明的制备工艺流程图；
24.图2是实施例2中十六醇/芳纶纳米纤维相变微胶囊显微镜图；
25.图3是实施例2中80％十六醇/芳纶纳米纤维相变薄膜相变过程光学照片；
26.图4是实施例2-5中十六醇/芳纶纳米纤维相变薄膜热重图；
27.图5是实施例2-5中十六醇/芳纶纳米纤维相变薄膜的dsc曲线图；
28.图6是实施例4-5中十六醇/芳纶纳米纤维相变薄膜dsc曲线对应热焓值；
29.图7是实施例2-5中十六醇/芳纶纳米纤维相变薄膜的力学性能。
具体实施方式
30.下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
31.一种pickering乳液法制备芳纶纳米纤维基相变储热薄膜的方法，包括以下步骤：
32.(1)芳纶纳米纤维分散液的制备：
33.碱熔法：在常温机械搅拌下，将芳纶纤维加入二甲基亚砜、水和氢氧化钾混合液中，对位芳纶纤维、氢氧化钾、二甲基亚砜、去离子水的质量比为(1.0～7.5)：500：(1.50～11.25)：20，搅拌速度为800～1500rpm，搅拌时间4～36h，得到浓度(占二甲基亚砜)为0.2％～1.5％的芳纶纳米纤维溶液。进一步在搅拌作用下将去离子水注入芳纶纳米纤维溶液中使芳纶纳米纤维沉淀析出，接着用真空抽滤反复水洗除去残余的溶剂，最后分散在去离子水中得到浓度为0.5～2mg/ml芳纶纳米纤维分散液a。分散液中芳纶纳米纤维的直径为8～15nm、长度为3～8μm。
34.mpeg共聚法：在氮气密封的反应器中，100℃搅拌下将cacl2和甲氧基聚乙二醇(mpeg)溶于n-甲基吡咯烷酮(nmp)，接着将反应温度冷却至0℃，搅拌下加入聚合单体对苯二胺，溶解后按照甲氧基聚乙二醇、聚合单体对苯二胺与对苯二甲酰氯的摩尔比为(0.25～3):1:(1～1.1)的比例加入单体tpc进行聚合，聚合过程中保持反应体系温度低于70℃，搅拌速率升高至2500rpm。韦森堡效应出现时停止缩聚，强剪切力作用下加入过量的nmp压碎凝胶，最后加入水作为分散溶剂，得到芳纶纳米纤维分散液a，分散液中芳纶纳米纤维的直径为20～50nm、长度为3～10μm。
35.(2)pickering乳液的制备：
36.取一定量步骤(1)得到的芳纶纳米纤维分散液，将油性类有机固-液相变材料加入到分散液中，相变材料添加量占乳液整体固含量的10％～80％，在高于相变材料熔点的温度下加热，使相变材料熔化，机械搅拌得到芳纶纳米纤维包覆相变材料的pickering乳液b。例如当相变材料为十六醇或十八醇时，加热温度为70～90℃。
37.(3)相变薄膜的制备：
38.将步骤(2)得到的pickering乳液冷却，使相变芯材凝固再次结晶，得到芳纶纳米纤维相变微胶囊c，该微胶囊的囊壁为芳纶纳米纤维，芯材为相变材料。接着在真空辅助下进行抽滤、60～80℃干燥10～30min得到芳纶纳米纤维包覆相变材料的薄膜d。
39.下面结合实施例对本发明作进一步详细描述：
40.对照例
41.在常温机械搅拌下，将芳纶纤维加入二甲基亚砜、水和氢氧化钾混合液中，对位芳纶纤维、氢氧化钾、二甲基亚砜、去离子水的质量比为1：500：1.5：20，搅拌速度为800rpm，搅拌时间4h，得到浓度(占二甲基亚砜)为0.2％的芳纶纳米纤维溶液a。进一步在搅拌作用下将去离子水注入芳纶纳米纤维溶液中使芳纶纳米纤维沉淀析出，接着用真空抽滤反复水洗除去残余的溶剂，最后分散在去离子水中得到浓度为0.65mg/ml芳纶纳米纤维分散液b。芳纶纳米纤维分散液的直径为8～15nm、长度为3～8μm。取300ml芳纶纳米纤维分散液，接着在真空辅助下进行抽滤、80℃真空干燥10min得到芳纶纳米纤维薄膜。
42.实施例1
43.一种pickering乳液法制备芳纶纳米纤维基相变储热薄膜的方法，包括以下步骤：
44.(1)碱溶法制备芳纶纳米纤维分散液：
45.在常温机械搅拌下，将芳纶纤维加入二甲基亚砜、水和氢氧化钾混合液中，对位芳纶纤维、氢氧化钾、二甲基亚砜、去离子水的质量比为7.5：500：11.25：20，搅拌速度为1500rpm，搅拌时间36h，得到浓度(占二甲基亚砜)为1.5％的芳纶纳米纤维溶液。进一步在搅拌作用下将去离子水注入芳纶纳米纤维溶液中使芳纶纳米纤维沉淀析出，接着用真空抽滤反复水洗除去残余的溶剂，最后分散在去离子水中得到浓度为2mg/ml芳纶纳米纤维分散液a。分散液中芳纶纳米纤维的直径为8～15nm、长度为3～8μm。
46.(2)相变石蜡/芳纶纳米纤维pickering乳液的制备：
47.取200ml步骤(1)得到的芳纶纳米纤维分散液，将相变石蜡加入到分散液中，相变石蜡添加量占乳液整体固含量的10％，温度调至大于相变石蜡熔点，使相变石蜡熔化，再机械搅拌得到芳纶纳米纤维包覆相变材料的pickering乳液b。
48.(3)相变石蜡/芳纶纳米纤维相变薄膜的制备：
49.将步骤(2)得到的pickering乳液冷却，使相变芯材凝固再次结晶，得到芳纶纳米纤维相变微胶囊c，该微胶囊的囊壁为芳纶纳米纤维，芯材为相变材料。接着在真空辅助下进行抽滤、80℃真空干燥10min得到芳纶纳米纤维包覆相变材料的薄膜d。
50.实施例2
51.一种pickering乳液法制备芳纶纳米纤维基相变储热薄膜的方法，包括以下步骤：
52.(1)碱溶法制备芳纶纳米纤维分散液：
53.在常温机械搅拌下，将芳纶纤维加入二甲基亚砜、水和氢氧化钾混合液中，对位芳
纶纤维、氢氧化钾、二甲基亚砜、去离子水的质量比为2：500：3：20，搅拌速度为1200rpm，搅拌时间16h，得到浓度(占二甲基亚砜)为0.4％的芳纶纳米纤维溶液。进一步在搅拌作用下将去离子水注入芳纶纳米纤维溶液中使芳纶纳米纤维沉淀析出，接着用真空抽滤反复水洗除去残余的溶剂，最后分散在去离子水中得到浓度为0.65mg/ml芳纶纳米纤维分散液a。分散液中芳纶纳米纤维的直径为8～15nm、长度为3～8μm。
54.(2)十六醇/芳纶纳米纤维pickering乳液的制备：
55.取300ml步骤(1)得到的芳纶纳米纤维分散液，将十六醇加入到分散液中，十六醇添加量占乳液整体固含量的50％，加热至85℃，使相变材料熔化，再机械搅拌得到芳纶纳米纤维包覆相变材料的pickering乳液b。
56.(3)十六醇/芳纶纳米纤维相变薄膜的制备：
57.将步骤(2)得到的pickering乳液冷却，使相变芯材凝固再次结晶，得到芳纶纳米纤维相变微胶囊c，该微胶囊的囊壁为芳纶纳米纤维，芯材为相变材料。接着在真空辅助下进行抽滤、60℃真空干燥15min得到芳纶纳米纤维包覆相变材料的薄膜d。
58.实施例3
59.一种pickering乳液法制备芳纶纳米纤维基相变储热薄膜的方法，包括以下步骤：
60.(1)碱溶法制备芳纶纳米纤维分散液：
61.在常温机械搅拌下，将芳纶纤维加入二甲基亚砜、水和氢氧化钾混合液中，对位芳纶纤维、氢氧化钾、二甲基亚砜、去离子水的质量比为2.5：500：3.75：20，搅拌速度为1500rpm，搅拌时间24h，得到浓度(占二甲基亚砜)为0.5％的芳纶纳米纤维溶液。进一步在搅拌作用下将去离子水注入芳纶纳米纤维溶液中使芳纶纳米纤维沉淀析出，接着用真空抽滤反复水洗除去残余的溶剂，最后分散在去离子水中得到浓度为0.65mg/ml芳纶纳米纤维分散液a。分散液中芳纶纳米纤维的直径为8～15nm、长度为3～8μm。
62.(2)十六醇/芳纶纳米纤维pickering乳液的制备：
63.取300ml步骤(1)得到的芳纶纳米纤维分散液，将十六醇加入到分散液中，十六醇添加量占乳液整体固含量的60％，加热至80℃，使相变材料熔化，再机械搅拌得到芳纶纳米纤维包覆相变材料的pickering乳液b。
64.(3)十六醇/芳纶纳米纤维相变薄膜的制备：
65.将步骤(2)得到的pickering乳液冷却，使相变芯材凝固再次结晶，得到芳纶纳米纤维相变微胶囊c，该微胶囊的囊壁为芳纶纳米纤维，芯材为相变材料。接着在真空辅助下进行抽滤、75℃真空干燥20min得到芳纶纳米纤维包覆相变材料的薄膜d。
66.实施例4
67.一种pickering乳液法制备芳纶纳米纤维基相变储热薄膜的方法，包括以下步骤：
68.(1)碱溶法制备芳纶纳米纤维分散液：
69.在常温机械搅拌下，将芳纶纤维加入二甲基亚砜、水和氢氧化钾混合液中，对位芳纶纤维、氢氧化钾、二甲基亚砜、去离子水的质量比为1.5：500：2.25：20，搅拌速度为1200rpm，搅拌时间20h，得到浓度(占二甲基亚砜)为0.3％的芳纶纳米纤维溶液。进一步在搅拌作用下将去离子水注入芳纶纳米纤维溶液中使芳纶纳米纤维沉淀析出，接着用真空抽滤反复水洗除去残余的溶剂，最后分散在去离子水中得到浓度为0.65mg/ml芳纶纳米纤维分散液a。分散液中芳纶纳米纤维的直径为8～15nm、长度为3～8μm。
70.(2)十六醇/芳纶纳米纤维pickering乳液的制备：
71.取300ml步骤(1)得到的芳纶纳米纤维分散液，将十六醇加入到分散液中，十六醇添加量占乳液整体固含量的70％，加热至85℃，使相变材料熔化，再机械搅拌得到芳纶纳米纤维包覆相变材料的pickering乳液b。
72.(3)十六醇/芳纶纳米纤维相变薄膜的制备：
73.将步骤(2)得到的pickering乳液冷却，使相变芯材凝固再次结晶，得到芳纶纳米纤维相变微胶囊c，该微胶囊的囊壁为芳纶纳米纤维，芯材为相变材料。接着在真空辅助下进行抽滤、80℃真空干燥25min得到芳纶纳米纤维包覆相变材料的薄膜d。
74.实施例5
75.一种pickering乳液法制备芳纶纳米纤维基相变储热薄膜的方法，包括以下步骤：
76.(1)碱溶法制备芳纶纳米纤维分散液：
77.在常温机械搅拌下，将芳纶纤维加入二甲基亚砜、水和氢氧化钾混合液中，对位芳纶纤维、氢氧化钾、二甲基亚砜、去离子水的质量比为1：500：1.5：20，搅拌速度为800rpm，搅拌时间4h，得到浓度(占二甲基亚砜)为0.2％的芳纶纳米纤维溶液。进一步在搅拌作用下将去离子水注入芳纶纳米纤维溶液中使芳纶纳米纤维沉淀析出，接着用真空抽滤反复水洗除去残余的溶剂，最后分散在去离子水中得到浓度为0.65mg/ml芳纶纳米纤维分散液a。分散液中芳纶纳米纤维的直径为8～15nm、长度为3～8μm。
78.(2)十六醇/芳纶纳米纤维pickering乳液的制备：
79.取300ml步骤(1)得到的芳纶纳米纤维分散液，将十六醇加入到分散液中，十六醇添加量占乳液整体固含量的80％，加热至90℃，使相变材料熔化，再机械搅拌得到芳纶纳米纤维包覆相变材料的pickering乳液b。
80.(3)十六醇/芳纶纳米纤维相变薄膜的制备：
81.将步骤(2)得到的pickering乳液冷却，使相变芯材凝固再次结晶，得到芳纶纳米纤维相变微胶囊c，该微胶囊的囊壁为芳纶纳米纤维，芯材为相变材料。接着在真空辅助下进行抽滤、80℃真空干燥30min得到芳纶纳米纤维包覆相变材料的薄膜d。
82.实施例6
83.一种pickering乳液法制备芳纶纳米纤维基相变储热薄膜的方法，包括以下步骤：
84.(1)碱溶法制备芳纶纳米纤维分散液：
85.在常温机械搅拌下，将芳纶纤维加入二甲基亚砜、水和氢氧化钾混合液中，对位芳纶纤维、氢氧化钾、二甲基亚砜、去离子水的质量比为5：500：7.5：20，搅拌速度为1500rpm，搅拌时间32h，得到浓度(占二甲基亚砜)为1％的芳纶纳米纤维溶液。进一步在搅拌作用下将去离子水注入芳纶纳米纤维溶液中使芳纶纳米纤维沉淀析出，接着用真空抽滤反复水洗除去残余的溶剂，最后分散在去离子水中得到浓度为0.5mg/ml芳纶纳米纤维分散液a。分散液中芳纶纳米纤维的直径为8～15nm、长度为3～8μm。
86.(2)十八醇/芳纶纳米纤维pickering乳液的制备：
87.取400ml步骤(1)得到的芳纶纳米纤维分散液，将十八醇加入到分散液中，十八醇添加量占乳液整体固含量的60％，加热至70℃，使相变材料熔化，再机械搅拌得到芳纶纳米纤维包覆相变材料的pickering乳液b。
88.(3)十八醇/芳纶纳米纤维相变薄膜的制备：
89.将步骤(2)得到的pickering乳液冷却，使相变芯材凝固再次结晶，得到芳纶纳米纤维相变微胶囊c，该微胶囊的囊壁为芳纶纳米纤维，芯材为相变材料。接着在真空辅助下进行抽滤、80℃真空干燥30min得到芳纶纳米纤维包覆相变材料的薄膜d。
90.实施例7
91.一种pickering乳液法制备芳纶纳米纤维基相变储热薄膜的方法，包括以下步骤：
92.(1)mpeg共聚法制备芳纶纳米纤维分散液：
93.在氮气密封的反应器中，100℃搅拌下将cacl2和甲氧基聚乙二醇(mpeg)溶于n-甲基吡咯烷酮(nmp)，接着将反应温度冷却至0℃，搅拌下加入聚合单体对苯二胺，溶解后按照甲氧基聚乙二醇、聚合单体对苯二胺与对苯二甲酰氯的摩尔比为0.25:1:1加入单体tpc进行聚合，tpc的摩尔浓度为0.6mol/l，聚合过程中保持反应体系温度低于70℃，搅拌速率升高至2500rpm。韦森堡效应出现时停止缩聚，强剪切力作用下加入过量的nmp压碎凝胶，最后加入水作为分散溶剂，得到芳纶纳米纤维分散液a。分散液中芳纶纳米纤维的直径为20～50nm、长度为3～10μm。
94.(2)十六烷/芳纶纳米纤维pickering乳液的制备：
95.取100ml步骤(1)得到的芳纶纳米纤维分散液，将十六烷加入到分散液中，十六烷添加量占乳液整体固含量的20％，十六烷常温下为液体，不需加热，常温机械搅拌得到芳纶纳米纤维包覆相变材料的pickering乳液b。
96.(3)十六烷/芳纶纳米纤维相变薄膜的制备：
97.将步骤(2)得到的pickering乳液在真空辅助下进行抽滤、60℃真空干燥25min得到芳纶纳米纤维包覆相变材料的薄膜d。
98.实施例8
99.一种pickering乳液法制备芳纶纳米纤维基相变储热薄膜的方法，包括以下步骤：
100.(1)mpeg共聚法制备芳纶纳米纤维分散液：
101.在氮气密封的反应器中，100℃搅拌下将cacl2和甲氧基聚乙二醇(mpeg)溶于n-甲基吡咯烷酮(nmp)，接着将反应温度冷却至0℃，搅拌下加入聚合单体对苯二胺，溶解后按照甲氧基聚乙二醇、聚合单体对苯二胺与对苯二甲酰氯的摩尔比为3:1:1.1加入单体tpc进行聚合，tpc的摩尔浓度为0.2mol/l，聚合过程中保持反应体系温度低于70℃，搅拌速率升高至2500rpm。韦森堡效应出现时停止缩聚，强剪切力作用下加入过量的nmp压碎凝胶，最后加入水作为分散溶剂，得到芳纶纳米纤维分散液a。分散液中芳纶纳米纤维的直径为20～50nm、长度为3～10μm。
102.(2)十八烷/芳纶纳米纤维pickering乳液的制备：
103.取100ml步骤(1)得到的芳纶纳米纤维分散液，将十八烷加入到分散液中，十八烷添加量占乳液整体固含量的20％，十八烷常温下为液体，不需加热，常温机械搅拌得到芳纶纳米纤维包覆相变材料的pickering乳液c。
104.(3)十八烷/芳纶纳米纤维相变薄膜的制备：
105.将步骤(2)得到的pickering乳液在真空辅助下进行抽滤、60℃真空干燥25min得到芳纶纳米纤维包覆相变材料的薄膜d。
106.实施例9
107.一种pickering乳液法制备芳纶纳米纤维基相变储热薄膜的方法，包括以下步骤：
108.(1)mpeg共聚法制备芳纶纳米纤维分散液：
109.在氮气密封的反应器中，100℃搅拌下将cacl2和甲氧基聚乙二醇(mpeg)溶于n-甲基吡咯烷酮(nmp)，接着将反应温度冷却至0℃，搅拌下加入聚合单体对苯二胺，溶解后按照甲氧基聚乙二醇、聚合单体对苯二胺与对苯二甲酰氯的摩尔比为1.5:1:1.06加入单体tpc进行聚合，tpc的摩尔浓度为0.4mol/l，聚合过程中保持反应体系温度低于70℃，搅拌速率升高至2500rpm。韦森堡效应出现时停止缩聚，强剪切力作用下加入过量的nmp压碎凝胶，最后加入水作为分散溶剂，得到芳纶纳米纤维分散液a。分散液中芳纶纳米纤维的直径为20～50nm、长度为3～10μm。
110.(2)十八醇/芳纶纳米纤维pickering乳液的制备：
111.取100ml步骤(1)得到的芳纶纳米纤维分散液，将十八醇加入到分散液中，十八醇添加量占乳液整体固含量的10％，十八醇常温下为液体，不需加热，常温机械搅拌得到芳纶纳米纤维包覆相变材料的pickering乳液c。
112.(3)十八醇/芳纶纳米纤维相变薄膜的制备：
113.将步骤(2)得到的pickering乳液在真空辅助下进行抽滤、60℃真空干燥25min得到芳纶纳米纤维包覆相变材料的薄膜d。
114.以实施案例2～5为例，对本发明得到的相变薄膜性能进行检测。在显微镜下可以清晰地看到芳纶纳米纤维包覆十六醇的微胶囊，如图2。将所得到的微胶囊抽滤、干燥后制备的薄膜有明显的相变过程，如图3。0.2g芳纶纳米纤维对十六醇的包覆率达到80％，如图4。由图5～6可以得到，80％十六醇相变含量可以储存95.6j/g能量。复合薄膜具有一定力学性能，如图7，断裂应变相对于芳纶纳米纤维膜有较大提升，说明相变材料加入能够改善芳纶纳米纤维薄膜的脆性。
115.本发明针对相变材料在实际使用中的泄漏问题，将芳纶纳米纤维作为稳定剂，稳定相变材料，得到pickering乳液，接着采用真空辅助过滤方法得到芳纶纳米纤维包覆相变材料的复合储热薄膜，此方法成分简单，制备容易，有规模化制备前景。改善了芳纶纳米纤维与相变材料结合的弊端，同时实现相变材料的稳定包覆和快速封装。改善了相变材料在高温、高湿等恶劣使用环境的服役能力与寿命，使其满足高端领域应用的要求。得到的整体薄膜材料，在能量存储和温度调控等领域有较好的应用前景。