一种石蜡相变微胶囊的制备方法与流程

文档序号:13795515阅读:999来源:国知局

本发明涉及相变储能领域,具体地说,涉及到一种石蜡相变微胶囊的制备方法。



背景技术:

相变储能是指相变材料发生相态转变过程中,热量以潜热的方式被吸收或释放,在较小的温度范围内储存或释放大量的热量。使用微胶囊技术包覆石蜡可以改变石蜡稳定性差、易泄漏、易渗透等问题。

石蜡因具有良好的储热性能,且无过冷、相分离、具有腐蚀性等优点,成为了常用的相变储能材料。但是,将石蜡微胶囊化却并不容易,这主要是因为微胶囊成型过程中体系的ph值不易控制。ph值过大,会使形成的微胶囊囊壳强度低;ph值过小,囊壁形成过快,无法完全包覆石蜡;这两种情况都会导致微胶囊的包覆率降低。而现有技术中,制备得到的石蜡微胶囊中芯材多是低熔点石蜡、壁材多为脲醛树脂,因此制备三聚氰胺改性脲醛树脂为壁材的中温石蜡微胶囊的技术还是很有意义的。

相对于脲醛树脂而言,三聚氰胺改性脲醛树脂的耐水性更好,可以提高微胶囊囊壳的稳定性;同时在微胶囊成型过程中,三聚氰胺与尿素相比更容易与甲醛反应,更容易在芯材表面形成微胶囊囊壳,从而提高微胶囊的包覆率。

制备三聚氰胺改性脲醛树脂石蜡微胶囊可以提高石蜡的稳定性,促进石蜡微胶囊在相变储能领域的应用。



技术实现要素:

本发明的目的是提出一种能够制备具有较小粒径、稳定性好的以三聚氰胺改性脲醛树脂为壁材的石蜡相变微胶囊的方法,解决石蜡稳定性差、易泄漏的问题以及现有石蜡微胶囊技术中囊壳耐水性差的技术问题。

本发明是这样实现的,通过原位聚合法制备以三聚氰胺改性脲醛树脂为壁材的石蜡相变微胶囊的方法,所述的石蜡相变微胶囊的制备方法包括步骤:

制备三聚氰胺改性脲醛树脂预聚体;

将石蜡、乳化剂溶液加入到预聚体溶液中,制备石蜡乳液;以及

调节石蜡乳液ph值至3左右,进行原位聚合反应得到以三聚氰胺改性脲醛树脂为壁材,石蜡为芯材的相变微胶囊悬浊液。

本发明提供的通过原位聚合法制备以三聚氰胺改性脲醛树脂为壁材的石蜡相变微胶囊的方法,所得微胶囊适用于相变储能领域。本发明采用op-10作为乳化剂。在微胶囊制备过程中,op-10不与石蜡反应,且形成的乳液稳定、不易破乳,可以保证所得微胶囊具有较高的包覆率。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

一种石蜡相变微胶囊的制备方法包括步骤:

第一步,制备三聚氰胺改性脲醛树脂预聚体;

第二步,将石蜡、乳化剂溶液加入到预聚体溶液中,制备石蜡乳液;以及

第三步,调节石蜡乳液ph值至3左右,进行原位聚合反应得到以三聚氰胺改性脲醛树脂为壁材,石蜡为芯材的相变微胶囊悬浊液;

第四步,将上述反应产物静置、洗涤、抽滤、烘干至恒重,得到相变微胶囊粉末。

第一步中,将质量为9g的尿素、12.6g三聚氰胺、50g质量分数为37%的甲醛溶液混合,用三乙醇胺调节ph值至8左右,用电动搅拌机在700r/min转速下,70℃恒温反应1h,得到三聚氰胺改性脲醛树脂预聚体;

第二步中,将80g石蜡、6.4g质量分数50%的甲醛溶液混合加入到40g预聚体中,反应转速为1200r/min,反应温度为60℃,乳化30min,形成稳定的石蜡乳液;

在第三步中,先降低反应转速至540r/min,保持温度为60℃;再向其中滴加质量分数为10%的柠檬酸溶液,调节ph值至3左右,保温反应1h后升温至70℃,保温反应2h;

在第四步中,用石油醚清洗两次后再用去离子水清洗、抽滤,烘箱在60℃下烘干至恒重,得到微胶囊粉末。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。



技术特征:

技术总结
本发明适用于相变储能领域,提供了一种石蜡相变微胶囊的制备方法,包括步骤:制备三聚氰胺改性脲醛树脂预聚体溶液;将石蜡、乳化剂溶液加入到预聚体溶液中制得石蜡乳液;调节石蜡乳液的pH值至3,恒温搅拌进行原位聚合反应得到以三聚氰胺改性脲醛树脂为壁材的石蜡相变微胶囊。本发明制备的相变微胶囊具有粒径小、相变性能优、稳定性好等优点,可直接应用于建筑保温、太阳能干燥、纺织等领域。

技术研发人员:方健;张喆;席丽敏;熊记;张佳
受保护的技术使用者:北京林业大学
技术研发日:2017.11.09
技术公布日:2018.02.23
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