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一種具有聚氨酯網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的相變微膠囊及其制備方法與流程

文檔序號(hào):11425714閱讀:301來(lái)源:國(guó)知局

本發(fā)明屬于相變材料制備技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種具有聚氨酯網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的相變微膠囊。本發(fā)明還涉及該微膠囊的制備方法。



背景技術(shù):

節(jié)能和環(huán)保是現(xiàn)代能源領(lǐng)域中重要的課題之一,利用相變儲(chǔ)能材料在相變過(guò)程中吸收或釋放大量的潛熱,從而能夠達(dá)到調(diào)節(jié)環(huán)境溫度和節(jié)能的目的。但是,由于純相變材料在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中受到許多限制。因此,如何對(duì)相變微膠囊進(jìn)行合理的處理,達(dá)到良好的儲(chǔ)能作用,已成為能源領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。

2004年,中國(guó)專利cn1513938公布了王立新等人的發(fā)明專利,該專利采用原位聚合的方法,用三聚氰胺—甲醛樹脂作為壁材對(duì)相變材料進(jìn)行包裹,制備出了具有實(shí)用價(jià)值的微膠囊相變材料。

中國(guó)專利cn1513938a公開了“一種微膠囊包覆相變材料及制備方法”,將相變材料芯材和氨基樹脂聚合物壁材,以及乳化劑聚氧乙烯、np-10、分散劑苯乙烯馬來(lái)酸酐、去離子水經(jīng)過(guò)聚合反應(yīng)制備出微膠囊相變材料。并且說(shuō)明了該材料可應(yīng)用于建筑墻體,可以調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度,節(jié)約能源。

然而,上述這些方法可能存在以下一些缺點(diǎn):

(1)大多數(shù)制備相變微膠囊囊壁的方法采用的是原位聚合的方法,但是其中的甲醛對(duì)人體有害,且不具有環(huán)保性;

(2)通過(guò)界面聚合的方法,制備出具有聚脲結(jié)構(gòu)的微膠囊,由于反應(yīng)速度極快,不易控制,因而所制備的微膠囊的囊壁致密性不好,容易造成芯材的泄漏。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明的目的是提供一種具有聚氨酯網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的相變微膠囊,解決了原位聚合中的甲醛環(huán)保問(wèn)題,同時(shí),使反應(yīng)形成囊壁的過(guò)程容易控制,改善微膠囊的表面形貌,生成具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚氨酯囊壁,提高微膠囊囊壁的致密性和穩(wěn)定性,解決了儲(chǔ)能材料泄漏的問(wèn)題。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是,一種具有聚氨酯網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的相變微膠囊,包括囊芯和囊壁兩部分,囊芯為低熔點(diǎn)的脂肪酸酯或石蠟烴類化合物,囊壁為多元異氰酸酯與多元醇反應(yīng)形成具有聚氨酯網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的樹脂。

本發(fā)明的特點(diǎn)還在于,

囊芯優(yōu)選的為硬脂酸丁酯或正十八烷;囊壁為二元異氰酸酯與含有三個(gè)羥基的多元醇化合物聚合形成具有三元網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚氨酯樹脂。

二元異氰酸酯可以是異氟爾酮二異氰酸酯或六亞甲基二異氰酸酯,優(yōu)選為異氟爾酮二異氰酸酯。

含有三個(gè)羥基的多元醇可以是三乙醇胺、丙三醇或三羥甲基丙烷,優(yōu)選為含有三個(gè)羥基的三乙醇胺。

本發(fā)明的另一目的是提供該相變微膠囊的制備方法。

本發(fā)明的另一技術(shù)方案是,一種具有聚氨酯網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的相變微膠囊的制備方法,具體按照以下步驟實(shí)施:

步驟1,制備油相介質(zhì)溶液,

步驟2,制備水相介質(zhì)溶液,

步驟3,制備乳化懸浮液,將步驟1中制備的的油相介質(zhì)溶液和步驟2中制備的水相介質(zhì)溶液混合,在高速剪切乳化機(jī)的作用下,制備出乳化懸浮液,其中,乳化轉(zhuǎn)速在5000~12000轉(zhuǎn)/分鐘,乳化時(shí)間為5~15分鐘;

步驟4,步驟3制備的乳化懸浮液與水溶性反應(yīng)單體混合反應(yīng);

步驟5,升溫反應(yīng)后降溫出料,即制得具有聚氨酯網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的相變微膠囊。

本發(fā)明的特點(diǎn)還在于,

步驟1具體為:將囊芯材料與多元異氰酸酯混合作為體系的油相,多元異氰酸酯與囊芯材料的質(zhì)量比為0.1~0.3:1。

其中多元異氰酸酯優(yōu)選為二元異氰酸酯,囊芯材料為低熔點(diǎn)的脂肪酸酯或石蠟烴類化合物。

步驟2具體為,按照蒸餾水的質(zhì)量為囊芯組分質(zhì)量的4~7倍的比例稱取蒸餾水,按照乳化劑與囊芯組分的質(zhì)量比為0.05~0.1:1稱取乳化劑,將蒸餾水和乳化劑混合。

步驟4具體為,在500~700轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌轉(zhuǎn)速下,向步驟3中制備得到的乳化懸浮液中緩慢滴入水溶性反應(yīng)單體,即多元醇類化合物的水溶液;其中,多元醇類化合物與二元異氰酸酯的摩爾比為0.1~1:1;水溶性多元醇的滴加時(shí)間可以是10~20分鐘;蒸餾水和三乙醇胺的質(zhì)量比2~6:1;滴加完后,將反應(yīng)體系在40℃下保溫1~2小時(shí)。

步驟5具體為,步驟4中的反應(yīng)體系保溫結(jié)束后,升溫至60~65℃保溫2~4h,然后升溫至65~70℃,保溫1~2h,最后升溫至80℃,保溫3~5h,反應(yīng)完成后,降溫出料。

本發(fā)明的有益效果是,提供了一種具有聚氨酯網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的相變微膠囊,其優(yōu)點(diǎn)在于采用二元的異氰酸酯與一種含有三官能度的多元醇反應(yīng),制備出具有三元網(wǎng)狀聚氨酯結(jié)構(gòu)的微膠囊囊壁,囊壁的交聯(lián)密度增高,從而增強(qiáng)了囊壁的致密性和穩(wěn)定性,解決了囊芯泄露的問(wèn)題,且所制備的微膠囊表面形貌呈現(xiàn)完整的球形分布,殼體表面光滑飽滿,無(wú)凹陷現(xiàn)象。

附圖說(shuō)明

圖1是利用本發(fā)明的方法所制備具有聚氨酯網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的相變微膠囊的掃描電子顯微鏡照片。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

一種具有聚氨酯網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的相變微膠囊,包括囊芯和囊壁兩部分,囊芯為低熔點(diǎn)的脂肪酸酯或石蠟烴類化合物,囊壁為多元異氰酸酯與多元醇反應(yīng)形成具有聚氨酯網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的樹脂,囊壁優(yōu)選為二元異氰酸酯與含有三個(gè)羥基的多元醇化合物聚合形成具有三元網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚氨酯樹脂;

其中,二元異氰酸酯可以是異氟爾酮二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯,優(yōu)選為異氟爾酮二異氰酸酯;

其中,含有三個(gè)羥基的多元醇,優(yōu)選的為三乙醇胺、丙三醇或三羥甲基丙烷。

一種上述具有聚氨酯網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的相變微膠囊的制備方法,其特征在于,具體按照以下步驟實(shí)施,

步驟1,制備油相介質(zhì)溶液,將囊芯組分與多元異氰酸酯混合作為體系的油相,其中,囊芯材料為低熔點(diǎn)的脂肪酸酯或石蠟烴類化合物,優(yōu)選的為硬脂酸丁酯和正十八烷;多元異氰酸酯與囊芯組分的質(zhì)量比為0.1~0.3:1。

步驟2,制備水相介質(zhì)溶液,按照蒸餾水的質(zhì)量為囊芯組分質(zhì)量的4~7倍的比例稱取蒸餾水,按照乳化劑與囊芯組分的質(zhì)量比為0.05~0.1:1稱取乳化劑,將蒸餾水和乳化劑混合;

其中,乳化劑可以是苯乙烯-馬來(lái)酸酐共聚物、十二烷基苯磺酸鈉、烷基酚聚氧乙烯醚中的一種。

步驟3,制備乳化懸浮液,

將步驟1中制備的油相介質(zhì)溶液和步驟2中制備的水相介質(zhì)溶液混合,在高速剪切乳化機(jī)的作用下,制備出乳化懸浮液,其中,乳化轉(zhuǎn)速在5000~12000轉(zhuǎn)/分鐘,乳化時(shí)間為5~15分鐘。

步驟4,在500~700轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌轉(zhuǎn)速下,向步驟3中制備得到的乳化懸浮液中緩慢滴入多元醇類化合物,其中,多元醇類化合物與二元異氰酸酯的摩爾比為0.1~1:1;多元醇類化合物為含有三個(gè)羥基的多元醇,優(yōu)選為三乙醇胺、丙三醇或三羥甲基丙烷,

水溶性多元醇類化合物的滴加時(shí)間為10~20分鐘;蒸餾水和水溶性多元醇類化合物的質(zhì)量比2~6:1。滴加完后,將反應(yīng)體系在40℃下保溫1~2小時(shí)。

步驟5,步驟4中的反應(yīng)體系保溫結(jié)束后,升溫至60~65℃保溫2~4h,然后升溫至65~70℃,保溫1~2h,最后升溫至80℃,保溫3~5h,反應(yīng)完成后,降溫出料。

實(shí)施例1

一種具有聚氨酯網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的相變微膠囊,包括囊芯和囊壁兩部分,囊芯為低熔點(diǎn)的脂肪酸酯,囊壁為多元異氰酸酯與多元醇反應(yīng)形成具有聚氨酯網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的樹脂,囊壁優(yōu)選為二元異氰酸酯與含有三個(gè)羥基的多元醇化合物聚合形成具有三元網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚氨酯樹脂;其中,二元異氰酸酯為異氟爾酮二異氰酸酯,其中,含有三個(gè)羥基的多元醇選用三乙醇胺。

上述具有聚氨酯網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的相變微膠囊的制備方法,具體按照以下步驟實(shí)施:

步驟1,制備油相介質(zhì)溶液,將囊芯組分與多元異氰酸酯混合作為體系的油相,其中,囊芯材料為低熔點(diǎn)的脂肪酸酯化合物;多元異氰酸酯與囊芯組分的質(zhì)量比為0.1:1。

步驟2,制備水相介質(zhì)溶液,按照蒸餾水的質(zhì)量為囊芯組分質(zhì)量的4倍的比例稱取蒸餾水,按照乳化劑與囊芯組分的質(zhì)量比為0.05:1稱取乳化劑,將蒸餾水和乳化劑混合;

其中,乳化劑為苯乙烯-馬來(lái)酸酐共聚物。

步驟3,制備乳化懸浮液,

將步驟1中制備的油相介質(zhì)溶液和步驟2中制備的水相介質(zhì)溶液混合,在高速剪切乳化機(jī)的作用下,制備出乳化懸浮液,其中,乳化轉(zhuǎn)速在5000轉(zhuǎn)/分鐘,乳化時(shí)間為5分鐘。

步驟4,在500轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌轉(zhuǎn)速下,向步驟3中制備得到的乳化懸浮液中緩慢滴入水溶性多元醇類化合物,其中,水溶性多元醇類化合物與二元異氰酸酯的摩爾比為0.1:1;水溶性多元醇類化合物為含有三個(gè)羥基的三乙醇胺。

水溶性多元醇類化合物的滴加時(shí)間為10分鐘;蒸餾水和水溶性多元醇類化合物的質(zhì)量比2:1。滴加完后,將反應(yīng)體系在40℃下保溫1小時(shí)。

步驟5,步驟4中的反應(yīng)體系保溫結(jié)束后,升溫至60℃保溫2h,然后升溫至65℃,保溫1h,最后升溫至80℃,保溫3h,反應(yīng)完成后,降溫出料。

實(shí)施例2

一種具有聚氨酯網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的相變微膠囊,包括囊芯和囊壁兩部分,囊芯為正十八烷,囊壁為多元異氰酸酯與多元醇反應(yīng)形成具有聚氨酯網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的樹脂,囊壁優(yōu)選為二元異氰酸酯與含有三個(gè)羥基的多元醇化合物聚合形成具有三元網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚氨酯樹脂;其中,二元異氰酸酯為六亞甲基二異氰酸酯,其中,含有三個(gè)羥基的多元醇,優(yōu)選的為丙三醇;

步驟1,制備油相介質(zhì)溶液,將囊芯組分與多元異氰酸酯混合作為體系的油相,其中,囊芯材料為石蠟烴類化合物;多元異氰酸酯與囊芯組分的質(zhì)量比為0.3:1。

步驟2,制備水相介質(zhì)溶液,按照蒸餾水的質(zhì)量為囊芯組分質(zhì)量的7倍的比例稱取蒸餾水,按照乳化劑與囊芯組分的質(zhì)量比為0.1:1稱取乳化劑,將蒸餾水和乳化劑混合;

其中,乳化劑是十二烷基苯磺酸鈉;

步驟3,制備乳化懸浮液,

將步驟1中制備的油相介質(zhì)溶液和步驟2中制備的水相介質(zhì)溶液混合,在高速剪切乳化機(jī)的作用下,制備出乳化懸浮液,其中,乳化轉(zhuǎn)速在12000轉(zhuǎn)/分鐘,乳化時(shí)間為15分鐘。

步驟4,在700轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌轉(zhuǎn)速下,向步驟3中制備得到的乳化懸浮液中緩慢滴入水溶性多元醇類化合物,其中,水溶性多元醇類化合物與二元異氰酸酯的摩爾比為1:1;水溶性多元醇類化合物為含有三個(gè)羥基的多元醇,優(yōu)選為丙三醇,

水溶性多元醇類化合物的滴加時(shí)間為20分鐘;蒸餾水和水溶性多元醇類化合物的質(zhì)量比6:1。滴加完后,將反應(yīng)體系在40℃下保溫2小時(shí)。

步驟5,步驟4中的反應(yīng)體系保溫結(jié)束后,升溫至60~65℃保溫2~4h,然后升溫至70℃,保溫2h,最后升溫至80℃,保溫5h,反應(yīng)完成后,降溫出料。

實(shí)施例3

一種具有聚氨酯網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的相變微膠囊,包括囊芯和囊壁兩部分,囊芯為硬脂酸丁酯,囊壁為多元異氰酸酯與多元醇反應(yīng)形成具有聚氨酯網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的樹脂,囊壁優(yōu)選為二元異氰酸酯與含有三個(gè)羥基的多元醇化合物聚合形成具有三元網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚氨酯樹脂;其中,二元異氰酸酯可以是異氟爾酮二異氰酸酯,其中,含有三個(gè)羥基的多元醇,優(yōu)選的為三乙醇胺。

其制備方法為,

步驟1,制備油相介質(zhì)溶液,將囊芯組分與多元異氰酸酯混合作為體系的油相,其中,囊芯材料為低熔點(diǎn)的脂肪酸酯化合物;多元異氰酸酯與囊芯組分的質(zhì)量比為0.2:1。

步驟2,制備水相介質(zhì)溶液,按照蒸餾水的質(zhì)量為囊芯組分質(zhì)量的5倍的比例稱取蒸餾水,按照乳化劑與囊芯組分的質(zhì)量比為0.08:1稱取乳化劑,將蒸餾水和乳化劑混合;

其中,乳化劑可以是烷基酚聚氧乙烯醚。

步驟3,制備乳化懸浮液,

將步驟1中制備的油相介質(zhì)溶液和步驟2中制備的水相介質(zhì)溶液混合,在高速剪切乳化機(jī)的作用下,制備出乳化懸浮液,其中,乳化轉(zhuǎn)速在9000轉(zhuǎn)/分鐘,乳化時(shí)間為10分鐘。

步驟4,在600轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌轉(zhuǎn)速下,向步驟3中制備得到的乳化懸浮液中緩慢滴入水溶性多元醇類化合物,其中,水溶性多元醇類化合物與二元異氰酸酯的摩爾比為0.5:1;水溶性多元醇類化合物為含有三個(gè)羥基的多元醇,優(yōu)選為三羥甲基丙烷,

水溶性多元醇類化合物的滴加時(shí)間為15分鐘;蒸餾水和水溶性多元醇類化合物的質(zhì)量比4:1。滴加完后,將反應(yīng)體系在40℃下保溫1.5小時(shí)。

步驟5,步驟4中的反應(yīng)體系保溫結(jié)束后,升溫至60~65℃保溫2~4h,然后升溫至67℃,保溫1.5h,最后升溫至80℃,保溫4h,反應(yīng)完成后,降溫出料。

實(shí)施例4

一種具有聚氨酯網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的相變微膠囊,包括囊芯和囊壁兩部分,囊芯為石蠟烴類化合物,囊壁為多元異氰酸酯與多元醇反應(yīng)形成具有聚氨酯網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的樹脂,囊壁優(yōu)選為二元異氰酸酯與含有三個(gè)羥基的多元醇化合物聚合形成具有三元網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚氨酯樹脂;

其中,二元異氰酸酯可以是六亞甲基二異氰酸酯,

其中,含有三個(gè)羥基的多元醇三羥甲基丙烷。

一種上述具有聚氨酯網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的相變微膠囊的制備方法,其特征在于,具體按照以下步驟實(shí)施,

步驟1,制備油相介質(zhì)溶液,將囊芯組分與多元異氰酸酯混合作為體系的油相,其中,囊芯材料為石蠟烴類化合物,多元異氰酸酯與囊芯組分的質(zhì)量比為0.1:1。

步驟2,制備水相介質(zhì)溶液,按照蒸餾水的質(zhì)量為囊芯組分質(zhì)量的4倍的比例稱取蒸餾水,按照乳化劑與囊芯組分的質(zhì)量比為0.05:1稱取乳化劑,將蒸餾水和乳化劑混合;

其中,乳化劑是苯乙烯-馬來(lái)酸酐共聚物。

步驟3,制備乳化懸浮液,

將步驟1中制備的油相介質(zhì)溶液和步驟2中制備的水相介質(zhì)溶液混合,在高速剪切乳化機(jī)的作用下,制備出乳化懸浮液,其中,乳化轉(zhuǎn)速在5000轉(zhuǎn)/分鐘,乳化時(shí)間為5分鐘。

步驟4,在500轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌轉(zhuǎn)速下,向步驟3中制備得到的乳化懸浮液中緩慢滴入多元醇類化合物,其中,多元醇類化合物與二元異氰酸酯的摩爾比為0.1:1;多元醇類化合物為含有三個(gè)羥基的多元醇,優(yōu)選為三羥甲基丙烷,

水溶性多元醇類化合物的滴加時(shí)間為10分鐘;蒸餾水和水溶性多元醇類化合物的質(zhì)量比2:1。滴加完后,將反應(yīng)體系在40℃下保溫1小時(shí)。

步驟5,步驟4中的反應(yīng)體系保溫結(jié)束后,升溫至60℃保溫2h,然后升溫至65℃,保溫1h,最后升溫至80℃,保溫3h,反應(yīng)完成后,降溫出料。

實(shí)施例5

一種具有聚氨酯網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的相變微膠囊,包括囊芯和囊壁兩部分,囊芯為硬脂酸丁酯,囊壁為多元異氰酸酯與多元醇反應(yīng)形成具有聚氨酯網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的樹脂,囊壁優(yōu)選為二元異氰酸酯與含有三個(gè)羥基的多元醇化合物聚合形成具有三元網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚氨酯樹脂;

其中,二元異氰酸酯是六亞甲基二異氰酸酯,

其中,含有三個(gè)羥基的多元醇,優(yōu)選的為三乙醇胺。

一種上述具有聚氨酯網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的相變微膠囊制備方法,具體按照以下步驟實(shí)施,

步驟1,制備油相介質(zhì)溶液,將囊芯組分與多元異氰酸酯混合作為體系的油相,其中,囊芯材料為硬脂酸丁酯;多元異氰酸酯與囊芯組分的質(zhì)量比為0.3:1。

步驟2,制備水相介質(zhì)溶液,按照蒸餾水的質(zhì)量為囊芯組分質(zhì)量的4~7倍的比例稱取蒸餾水,按照乳化劑與囊芯組分的質(zhì)量比為0.1:1稱取乳化劑,將蒸餾水和乳化劑混合;

其中,乳化劑是十二烷基苯磺酸鈉。

步驟3,制備乳化懸浮液,

將步驟1中制備的油相介質(zhì)溶液和步驟2中制備的水相介質(zhì)溶液混合,在高速剪切乳化機(jī)的作用下,制備出乳化懸浮液,其中,乳化轉(zhuǎn)速在12000轉(zhuǎn)/分鐘,乳化時(shí)間為15分鐘。

步驟4,在700轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌轉(zhuǎn)速下,向步驟3中制備得到的乳化懸浮液中緩慢滴入多元醇類化合物,其中,多元醇類化合物與二元異氰酸酯的摩爾比為1:1;多元醇類化合物為含有三個(gè)羥基的多元醇,優(yōu)選為三乙醇胺,

水溶性多元醇類化合物的滴加時(shí)間為20分鐘;蒸餾水和水溶性多元醇類化合物的質(zhì)量比6:1。滴加完后,將反應(yīng)體系在40℃下保溫2小時(shí)。

步驟5,步驟4中的反應(yīng)體系保溫結(jié)束后,升溫至65℃保溫4h,然后升溫至70℃,保溫2h,最后升溫至80℃,保溫5h,反應(yīng)完成后,降溫出料。

實(shí)施例6

一種具有聚氨酯網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的相變微膠囊,包括囊芯和囊壁兩部分,囊芯為低熔點(diǎn)的脂肪酸酯或石蠟烴類化合物,囊壁為多元異氰酸酯與多元醇反應(yīng)形成具有聚氨酯網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的樹脂,囊壁優(yōu)選為二元異氰酸酯與含有三個(gè)羥基的多元醇化合物聚合形成具有三元網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚氨酯樹脂;

其中,二元異氰酸酯是異氟爾酮二異氰酸酯;

其中,含有三個(gè)羥基的多元醇,優(yōu)選的為丙三醇。

一種上述相變儲(chǔ)能材料制成的微膠囊制備方法,其特征在于,具體按照以下步驟實(shí)施,

步驟1,制備油相介質(zhì)溶液,將囊芯組分與多元異氰酸酯混合作為體系的油相,其中,囊芯材料為正十八烷;多元異氰酸酯與囊芯組分的質(zhì)量比為0.16:1。

步驟2,制備水相介質(zhì)溶液,按照蒸餾水的質(zhì)量為囊芯組分質(zhì)量的5倍的比例稱取蒸餾水,按照乳化劑與囊芯組分的質(zhì)量比為0.85:1稱取乳化劑,將蒸餾水和乳化劑混合;

其中,乳化劑可以是十二烷基苯磺酸鈉。

步驟3,制備乳化懸浮液,

將步驟1中制備的油相介質(zhì)溶液和步驟2中制備的水相介質(zhì)溶液混合,在高速剪切乳化機(jī)的作用下,制備出乳化懸浮液,其中,乳化轉(zhuǎn)速在10000轉(zhuǎn)/分鐘,乳化時(shí)間為8分鐘。

步驟4,在650轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌轉(zhuǎn)速下,向步驟3中制備得到的乳化懸浮液中緩慢滴入多元醇類化合物,其中,多元醇類化合物與二元異氰酸酯的摩爾比為0.7:1;多元醇類化合物為含有三個(gè)羥基的多元醇,優(yōu)選為丙三醇,

水溶性多元醇類化合物的滴加時(shí)間為18分鐘;蒸餾水和水溶性多元醇類化合物的質(zhì)量比5.5:1。滴加完后,將反應(yīng)體系在40℃下保溫1.6小時(shí)。

步驟5,步驟4中的反應(yīng)體系保溫結(jié)束后,升溫至62℃保溫3.5h,然后升溫至68℃,保溫1.6h,最后升溫至80℃,保溫3.5h,反應(yīng)完成后,降溫出料。

本發(fā)明提供了一種具有聚氨酯網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的相變微膠囊及其制備方法。采用界面聚合的方法,避開了原位聚合中的甲醛環(huán)保問(wèn)題,同時(shí),使反應(yīng)形成囊壁的過(guò)程容易控制,改善微膠囊的表面形貌,生成具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚氨酯囊壁,提高微膠囊囊壁的致密性和穩(wěn)定性,解決了儲(chǔ)能材料泄漏的問(wèn)題。

本發(fā)明的有益效果是,提供了具有聚氨酯網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的相變微膠囊的制備方法,其優(yōu)點(diǎn)在于采用二元的異氰酸酯與一種含有三官能度的多元醇反應(yīng),制備出具有三元網(wǎng)狀聚氨酯結(jié)構(gòu)的微膠囊囊壁,囊壁的交聯(lián)密度增高,從而增強(qiáng)了囊壁的致密性和穩(wěn)定性,解決了囊芯泄露的問(wèn)題。且所制備的微膠囊表面形貌呈現(xiàn)完整的球形分布,殼體表面光滑飽滿,無(wú)凹陷現(xiàn)象。令人感興趣的是采用本發(fā)明的方法,以異佛爾酮二異氰酸酯和三乙醇胺為反應(yīng)性單體所制備的微膠囊殼體表面光滑致密,顆粒分布較均勻,最重要的是殼體飽滿無(wú)任何凹陷現(xiàn)象(如附圖1所示),這在以往的研究中是沒(méi)有被報(bào)道過(guò)的。這種殼體圓潤(rùn)飽滿無(wú)凹陷的特殊現(xiàn)象可能正是與殼體網(wǎng)狀交聯(lián)結(jié)構(gòu)密切相關(guān),形成的殼體剛性較好,在受外力擠壓或碰撞的時(shí)候不會(huì)發(fā)生形變或凹陷的情況。

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