一種聚合物包覆石蠟相變微球的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及相變復(fù)合材料的制備領(lǐng)域，具體涉及一種聚合物包覆石蠟相變微球的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]能源是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，隨著煤、石油、天然氣等礦物能源的枯竭，全球能源危機日益加劇，節(jié)約能源、有效利用能源變得尤為重要。相變材料(PCM)是一種能夠吸收或釋放潛熱的功能材料，在儲能節(jié)能領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。相變材料按相變形式可分為固-固相變材料、固-液相變材料、固-氣相變材料和液-氣相變材料，固-液相變材料因其具有儲能密度大、體積變化小、溫度控制恒定、過程易控制等優(yōu)點以及良好的循環(huán)使用性能而得到最廣泛的應(yīng)用。由于固-液相變材料在熔融后相變?yōu)橐簯B(tài)，具有一定的流動性，無法保持固定的形狀，因此需要加以穩(wěn)定才能投入使用。如公告號CN101139472B和公開號CN102585776A、CN104710965A、CN105062241A的專利文獻分別報道了采用多孔材料浸漬吸附相變材料的方法，但浸漬吸附是不穩(wěn)定的，在應(yīng)用中仍然存在相變材料析出的問題。公告號 CN101437854B、CN102382234B、CN102676124B、公開號 CN102407088A、CN104418966A等專利文獻分別報道了采用微膠囊技術(shù)對相變材料進行封裝獲得相變微膠囊的方法。微膠囊化能夠很好的解決相變材料的封裝問題，但存在制備技術(shù)工藝復(fù)雜、壁材脆性大、包封率不高等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種利用相轉(zhuǎn)化原理制備聚合物包覆石蠟相變微球的方法。
[0004]本發(fā)明的制備方法包括以下步驟:
(1)將聚合物加熱溶解于溶劑中，再加入乳化劑和熔化的石蠟，采用乳化機乳化，制得石蠟-聚合物乳液；
(2)將聚乙烯醇、聚丙烯酸鈉溶解于水中，加入甲醇，升溫至80~90°C，制得沉淀水溶液；
(3)將石蠟-聚合物乳液滴加入沉淀水溶液中，攪拌，冷卻，離心，過濾，即得聚合物包覆石蠟相變微球。
[0005]所述聚合物為聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯中的一種。
[0006]所述溶劑為二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺或它們的混合物。
[0007]所述乳化劑為司盤乳化劑和吐溫乳化劑的混合物，司盤乳化劑為司盤20、司盤40、司盤60和司盤80中的一種或幾種，吐溫乳化劑為吐溫20、吐溫40、吐溫60、吐溫80中的一種或幾種。
[0008]所述聚乙烯醇在水中的濃度是10~100g/L，聚丙烯酸鈉在水中的濃度是10~100g/L，甲醇在水中濃度是10~100mL/L。
[0009]本發(fā)明利用相轉(zhuǎn)化原理制備聚合物包覆石蠟相變微球，制備技術(shù)工藝簡單，包封率高，相變微球粒徑小于100 μm，加工過程中不易破損。
【具體實施方式】
[0010]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。應(yīng)當理解的是，此處所述的具體實施例僅僅用于解釋本發(fā)明，而不用于限定本發(fā)明。
[0011]實施例1
(1)取4kg高密度聚乙烯加入6L二甲基甲酰胺，加熱至60°C，待高密度聚乙烯溶解后，加入800g司盤80、400g吐溫80、12kg熔化的石蠟，采用乳化機乳化，制得石蠟_高密度聚乙烯乳液；
(2)取1kg聚乙稀醇、0.1kg聚丙稀酸鈉溶入10L水中，加入0.8L甲醇，升溫至80°C，制得沉淀水溶液；
(3)將石蠟-高密度聚乙烯乳液滴加入沉淀水溶液中，攪拌，冷卻，離心，過濾，即得高密度聚乙烯包覆石蠟相變微球。
[0012]實施例2
(1)取3kg聚丙烯加入7L二甲基乙酰胺，加熱至60°C，待聚丙烯溶解后，加入400g司盤80、400g吐溫20、7kg熔化的石蠟，采用乳化機乳化，制得石蠟-聚丙烯乳液；
(2)取0.1kg聚乙稀醇、0.8kg聚丙稀酸鈉溶入10L水中，加入1L甲醇，升溫至80°C，制得沉淀水溶液；
(3)將石蠟-聚丙烯乳液滴加入沉淀水溶液中，攪拌，冷卻，離心，過濾，即得聚丙烯包覆石蠟相變微球。
[0013]實施例3
(1)取4kg聚氯乙烯加入6L二甲基甲酰胺，加熱至60°C，待聚氯乙烯溶解后，加入600g司盤60、400g吐溫40、10kg熔化的石蠟，采用乳化機乳化，制得石蠟-聚氯乙烯乳液；
(2)取0.8kg聚乙烯醇、0.4kg聚丙烯酸鈉溶入10L水中，加入0.5L甲醇，升溫至85°C，制得沉淀水溶液；
(3)將石蠟-聚氯乙烯乳液滴加入沉淀水溶液中，攪拌，冷卻，離心，過濾，即得聚氯乙烯包覆石蠟相變微球。
[0014]實施例4
(1)取2kg尼龍6加入8L二甲基甲酰胺，加熱至70°C，待尼龍6溶解后，加入300g司盤40、400g吐溫20、6kg恪化的石錯，采用乳化機乳化，制得石錯-尼龍6乳液；
(2)取0.6kg聚乙稀醇、0.4kg聚丙稀酸鈉溶入10L水中，加入1L甲醇，升溫至90°C，制得沉淀水溶液；
(3)將石蠟-尼龍6乳液滴加入沉淀水溶液中，攪拌，冷卻，離心，過濾，即得尼龍6包覆石蠟相變微球。
[0015]實施例5
(1)取4kg聚甲基丙烯酸甲酯加入6L 二甲基甲酰胺，加熱至60°C，待聚甲基丙烯酸甲酯溶解后，加入500g司盤20、400g吐溫80、8kg恪化的石錯，采用乳化機乳化，制得石錯-聚甲基丙烯酸甲酯乳液； (2)取0.2kg聚乙烯醇、0.8kg聚丙烯酸鈉溶入10L水中，加入1L甲醇，升溫至90°C，制得沉淀水溶液；
(3)將石蠟-聚甲基丙烯酸甲酯乳液滴加入沉淀水溶液中，攪拌，冷卻，離心，過濾，SP得聚甲基丙烯酸甲酯包覆石蠟相變微球。
[0016]上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制。對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種聚合物包覆石蠟相變微球的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將聚合物加熱溶解于溶劑中，再加入乳化劑和熔化的石蠟，采用乳化機乳化，制得石蠟-聚合物乳液； (2)將聚乙烯醇、聚丙烯酸鈉溶解于水中，加入甲醇，升溫至80~90°C，制得沉淀水溶液； (3)將石蠟-聚合物乳液滴加入沉淀水溶液中，攪拌，冷卻，離心，過濾，即得聚合物包覆石蠟相變微球； 所述聚合物為聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯中的一種；所述溶劑為二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺或它們的混合物。2.如權(quán)利要求1所述聚合物包覆石蠟相變微球的制備方法，其特征在于，所述乳化劑為司盤乳化劑和吐溫乳化劑的混合物，司盤乳化劑為司盤20、司盤40、司盤60和司盤80中的一種或幾種，吐溫乳化劑為吐溫20、吐溫40、吐溫60、吐溫80中的一種或幾種。3.如權(quán)利要求1或2所述聚合物包覆石蠟相變微球的制備方法，其特征在于，所述聚乙烯醇在水中的濃度是10~100g/L，聚丙烯酸鈉在水中的濃度是10~100g/L，甲醇在水中濃度是 10~100mL/L。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用相轉(zhuǎn)化原理制備聚合物包覆石蠟相變微球的方法，制備步驟包括石蠟-聚合物乳液的制備、沉淀水溶液的制備、石蠟-聚合物乳液滴加入沉淀水溶液。本發(fā)明制備技術(shù)工藝簡單，包封率高，相變微球粒徑小于100μm，加工過程中不易破損。制備的相變微球可作為功能填料應(yīng)用于相變儲能建筑材料、相變儲能復(fù)合板材等。
【IPC分類】B01J13/02, C09K5/06
【公開號】CN105396523
【申請?zhí)枴緾N201510986465
【發(fā)明人】李明, 田本強
【申請人】孝感巨核新材料科技有限公司
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年12月26日