CN104645908A - 一种光交联型纳米石蜡相变储能胶囊的制备方法 - Google Patents

一种光交联型纳米石蜡相变储能胶囊的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104645908A
CN104645908A CN201510062579.9A CN201510062579A CN104645908A CN 104645908 A CN104645908 A CN 104645908A CN 201510062579 A CN201510062579 A CN 201510062579A CN 104645908 A CN104645908 A CN 104645908A
Authority
CN
China
Prior art keywords
side chain
photo
paraffin
polymer
preparation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510062579.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104645908B (zh
Inventor
刘锋
刘洪波
邹海良
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
The Ji Shibo of Shunde District of Foshan City painting device Co., Ltd
Original Assignee
Shunde Vocational and Technical College
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shunde Vocational and Technical College filed Critical Shunde Vocational and Technical College
Priority to CN201510062579.9A priority Critical patent/CN104645908B/zh
Publication of CN104645908A publication Critical patent/CN104645908A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104645908B publication Critical patent/CN104645908B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J13/00Colloid chemistry, e.g. the production of colloidal materials or their solutions, not otherwise provided for; Making microcapsules or microballoons
    • B01J13/02Making microcapsules or microballoons
    • B01J13/06Making microcapsules or microballoons by phase separation
    • B01J13/14Polymerisation; cross-linking
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G81/00Macromolecular compounds obtained by interreacting polymers in the absence of monomers, e.g. block polymers
    • C08G81/02Macromolecular compounds obtained by interreacting polymers in the absence of monomers, e.g. block polymers at least one of the polymers being obtained by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/02Materials undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/06Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to solid or vice versa

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Manufacturing Of Micro-Capsules (AREA)

Abstract

本发明涉及一种光交联型纳米石蜡相变储能胶囊的制备方法,其步骤为:将1~10份的光交联两亲性三元分子刷聚合物溶于1~20份的二氯甲烷和1~30份的石蜡中,在常温下机械搅拌1000rpm,得到混合溶液,再将混合液滴入1~200份的水中,搅拌28~32分钟后,升温至48oC~52oC,保持28~32分钟,并使二氯甲烷挥发后,得到水包石蜡乳液,又将水包石蜡乳液放置于紫外光下光照1小时,获得稳定结构的纳米胶囊。其优点为:解决传统石蜡胶囊难制备成纳米粒径的问题,同时为石蜡胶囊提供一个稳定的交联壳层结构,达到保护石蜡在相变过程中不外漏问题,其交联速度快,交联度高,壳层稳定,操作简单,环境友好,能规模化制备。

Description

一种光交联型纳米石蜡相变储能胶囊的制备方法
技术领域
本发明属于相变储能材料及自组装高分子材料领域,具体涉及一种光交联型纳米石蜡相变储能胶囊的制备方法。
背景技术
绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内,最大限度节约资源,节能、节地、节水、节材 、保护环境和减少污染,提供健康适用、高效使用及与自然和谐共生的建筑。绿色建筑其中一个最为核心问题是对室内温度的调控问题,尽量减少空调系统能够维持室内温度。为了实现对建筑温度的调控,常需要使用一些隔热材料,达到调控室内温度的目的。目前作为建筑物轻质围护结构的隔热材料,有如聚苯泡沫板及挤塑板等。虽然隔热效果优良,但是由于热容小,易造成昼夜波动大,热舒适性差。为了达到更加合适的调节室内温度,近年来隔热涂料得到了快速的发展,隔热涂料是一种具有隔热、防晒、节能、环保、施工简易、工期短及见效快的功能性涂料。隔热涂料从特性原理分类主要有三种:(1)隔绝传导型隔热涂料;(2)反射型隔热涂料;(3)辐射型隔热涂料。但是,目前隔热涂料通常需要添加一些特殊材料才能达到隔热的效果,如复合硅酸镁铝,稀土保温材料,中空玻璃,陶瓷微珠等。隔热涂料不但生产成本较高,同时对施工也要求高。
为了更好实现室内温度的调控,相变储能建筑材料得到了空前的发展。相变储能建筑材料是一种热功能复合材料,能够将能量以相变潜热的形式进行贮存,实现能量在不同时间及空间位置之间的转换。比如将白天较高的热能转移到夜间释放,使人居环境得到改善。而且在吸收和释放热量的过程中,自身温度几乎不发生变化,从而形成室内温度的相对平衡。石蜡作为一种常用的固液相变材料,石蜡有适中的热能存储密度且价格低廉,可以大面积用于能源储存。但单独使用石蜡容易造成渗漏、相分离、体积膨胀、腐蚀性强及热稳定性差等问题。目前,利用微胶囊技术在石蜡微粒表面包覆一层性能稳定的膜,可以有效地解决这些问题。但是,石蜡微胶囊由于尺寸较大(1~2000μm),密度较轻,不易与市场上常用涂料达到均一混合,储存稳定性差,易发生上浮迁移现象。大尺寸的石蜡微胶囊添加至常用涂料同时也会影响涂料的综合性能,如涂膜的附着力,细度,粘度等性能都会受影响。因此,需要制备纳米级别的石蜡胶囊来改善其性能。
通常,纳米胶囊的尺寸为1~1000nm,比微胶囊的尺寸(1~2000μm)小几个数量级。纳米胶囊相对微胶囊具有较高的比表面积,表现出特殊的纳米效应。纳米石蜡相变储能胶囊相对微米石蜡相变储能胶囊具有较剧烈的布朗运动,足以克服重力场的影响,不易出现分层和沉降,保持分散状态,抗凝聚能力强。但是,目前很少报道关于结构稳定的纳米石蜡相变储能胶囊的制备技术。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种在于提供一种光交联型纳米石蜡相变储能胶囊的制备方法,其采用光交联两亲性三元分子刷聚合物构筑结构稳定的纳米石蜡相变储能胶囊,解决传统石蜡胶囊难制备成纳米粒径的问题,同时为石蜡胶囊提供一个稳定的交联壳层结构,达到保护石蜡在相变过程中不外漏问题,其交联速度快,交联度高,壳层稳定,操作简单,环境友好,能规模化制
备。
为了达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的,其是一种光交联型纳米石蜡相变储能胶囊的制备方法,其特征在于包括如下步骤:
将1~10份的光交联两亲性三元分子刷聚合物溶于1~20份的二氯甲烷和1~30份的石蜡中,在常温下机械搅拌1000rpm,得到混合溶液,再将混合液滴入1~200份的水中,搅拌28~32分钟后,升温至48oC~52oC,保持28~32分钟,并使二氯甲烷挥发后,得到水包石蜡乳液,又将水包石蜡乳液放置于紫外光下光照1小时,获得稳定结构的纳米胶囊;以上为质量份数。
所述石蜡的分子式为CnH2n,5<n<80, 熔点范围为0oC~80 oC;所述形成水包石蜡乳液中石蜡及水质量比1: 3~100。
所述纳米胶囊的粒径为20~500nm。
所述光交联两亲性三元分子刷聚合物的通式为:A-g-(B-r-C-r-D),其中,g代表接枝,r代表随机分布,A代表聚合物主链,B代表亲油性侧链,并且能与石蜡相容,C代表光交联结构的高分子侧链,D代表亲水高分子侧链,侧链B、C和D随机地接枝在主链A上;
所述主链A的聚合物是聚甲基丙烯酸缩水甘油酯、聚丙烯酸缩水甘油酯、聚甲基丙烯酸羟乙酯或聚丙烯酸羟乙酯中的一种;
所述亲油性侧链可以是十二烷,十八烷,二十烷,二十五烷,三十烷中的一种,亲油性侧链必须完全与石蜡相容;
所述光交联结构的高分子侧链的聚合物是聚甲基丙烯酸肉桂酰基乙酯(PCEMA)或聚丙烯酸肉桂酰基乙酯(PCEA)中的一种;
所述亲水高分子侧链的聚合物是聚乙二醇(PEG)、聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯酸(PAA)、聚丙烯酸羟乙酯(PHEA)、聚甲基丙烯酸羟乙酯(PHEMA)聚丙烯酰胺(PAM)或聚甲基丙烯酸羟丙酯(PHPMA)中的一种。
所述主链A的聚合度为5~500,侧链B、C、D的聚合度均为5~500,侧链B、C、D的接枝率均为5~100%。
所述光交联型两亲性三元分子刷聚合物的合成方法包括以下步骤:
步骤一 合成聚合物主链
合成主链A,再对主链进行叠氮或炔基功能化,得到聚合物主链;
步骤二 合成侧链B、C、D
合成侧链B、C、D,在合成过程中同时引入叠氮或炔基功能基团或对合成后的侧链进行叠氮或炔基功能化,得到亲水的、亲油的或光交联结构的侧链聚合物;
步骤三 合成最终产品
将一种主链A含叠氮或炔基与能与主链A每个单元功能基团发生化学反应的相应的一种亲水的、一种亲油的及一种光交联结构的侧链炔基或叠氮混合,在催化剂存在下进行一步“叠氮-炔基”点击化学反应,得到合成最终产品即光交联型两亲性三元分子刷聚合物。
在本技术方案中,步骤一中所述主链A采用自由基聚合、可控自由基聚合或阴离子聚合方法;步骤一中所述的功能化是在主链A的每个单元上引入叠氮或炔基基团;
在本技术方案中,步骤一中所述的主链A是P(GMA-N3)、P(GA-N3)、P(HEMA-CoCH)或P(HEA-CoCH)聚合物;步骤二中所述的合成侧链采用自由基聚合、可控自由基聚合或阴离子聚合方法;步骤二中所述的引入功能基团或功能化是在侧链的未端上引入炔基或叠氮基团;步骤二中所述亲水的侧链聚合物是PEG-CoCH、PEG-N3、PVA-CoCH、PVA- N3、PAA-CoCH、PAA- N3、PHEA-CoCH、PHEMA-N3、PHEMA-CoCH、PHEMA-N3、PAM-CoCH、PAM-N3、PHPMA-CoCH或PHPMA-N3;步骤二中所述亲油的侧链是C11H23-CO-O-CH2-CoCH、C12H25-N3、C14H29-CO-O-CH2-CoCH、C15H31-N3、C17H35-CO-O-CH2-CoCH、C18H37-N3、C19H39-CO-O-CH2-CoCH、C20H41-N3、C24H49-CO-O-CH2-CoCH、C25H51-N3、C29H59-CO-O-CH2-CoCH或C30H61-N3;步骤二中所述光交联结构的侧链聚合物可以是PCEMA-CoCH、PCEMA-N3、PCEA-CoCH或PCEA-N3等。
在本技术方案中,步骤三中所述催化剂是以下组合中的一种:硫酸铜与抗坏血酸或溴化亚铜与五甲基二乙烯三胺或溴化亚铜与2,2'-联吡啶。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果:
(1)本发明采用光交联两亲性三元分子刷构筑结构稳定的纳米石蜡相变储能胶囊,解决传统石蜡胶囊难制备成纳米粒径的问题,同时为石蜡胶囊提供一个稳定的交联壳层结构,达到保护石蜡在相变过程中不外漏问题。
(2)本发明采用光交联技术,交联速度快,交联度高,壳层稳定,操作简单,环境友好,能规模化制备。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述,但本发明的实施方式不限于此。以下实施例中所涉及的份数均是质量份数。
实施例一
光交联二亲性三元分子刷聚合物由以下步骤制备得到:
步骤一 P(GMA-N3)主链A的合成
取3份的2-溴异丁酸乙酯引发剂、300份的甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)、200份的二苯醚、2份的CuBr及2份的N,N,N',N',N"-五甲基二乙烯三胺(PMDETA),在氮气保护下常温进行ATRP反应,得到聚合度(DP)为30的聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PGMA)。
取200份的PGMA(DP=30)、200份的NaN3、400份的二甲基甲酰胺(DMF)及1份的AlCl3,在50oC反应20小时,得到P(GMA-N3),作为主链。
步骤二 三种侧链的合成
侧链D的合成:取200份的单甲氧基聚乙二醇(Mn=5000)、40份的2-丙炔基乙酸、10份的4-二甲氨基吡啶(DMAP)、10份的1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳化二亚胺盐酸盐(EDC.HCl)及300份的二氯甲烷,常温反应20小时,得到PEG-C                                                CH(DP=114)。
侧链B的合成:取20份的二十烷基酸、30份的2-丙炔基乙醇,30份的4-二甲氨基吡啶(DMAP)、30份的1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳化二亚胺盐酸盐(EDC·HCl)及200份的二氯甲烷,常温反应24小时,得C19H39-CO-O-CH2-CCH。
侧链C的合成:取2份的溴代异丁酸丙炔酯引发剂、250份的甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、200份的甲醇、2份的CuCl及2份的2,2'-联吡啶,在氮气保护下60oC进行ATRP反应,得到聚合度(DP)为100的PHEMA-CCH。
再取200份的PHEMA-CCH、250份的肉桂酰氯及400份的吡啶,常温下进行酰化反应,得到PCEMA-CCH。
步骤三 光交联型二亲性三元分子刷PGMA-g-(C19H39-r-PCEMA-r-PEG)的合成
取10份的P(GMA-N3)、30份的PEG-CCH、30份的C19H39-CO-O-CH2-CCH、10份的PCEMA-CCH、500份的DMF、1份的CuSO4及5份的抗坏血酸钠,在常温下反应24小时,得到光交联型二亲性三元分子刷PGMA-g-(C19H39-r-PCEMA-r-
PEG)。
    
    光交联型纳米石蜡相变储能胶囊的制备方法包括以下步骤:
为了能精确控制乳液纳米胶囊,先取1份的二亲性三元分子刷聚合物PGMA-g-(C19H39-r-PCEMA-r-PEG)溶于5份的二氯甲烷和10份的石蜡(石蜡的分子式为CnH2n,5<n<80,熔点40℃)中,在常温下机械搅拌1000rpm,得到混合液,将混合液滴入50份的水中混合,搅拌30分钟后,升温至50oC,保持30分钟,挥发出二氯甲烷后,得到水包石蜡乳液。将该乳液放置于紫外光下光照1小时,获得稳定结构的纳米胶囊,动态光散射测定其粒径(Dh)为100 nm。
实施例二
制备方法和原料组成均同实施例一,仅对实施例落千丈的光交联型两亲性三元分子刷聚合物的主链及亲油侧链的聚合度进行调节,可以制得不同粒径大小的纳米石蜡相变储能胶囊。主链及三种侧链的聚合度、纳米石蜡相变储能胶囊粒径大小见表1。
主链聚合度为100、200、300聚合物及亲油侧链聚合度为17、24、29,侧链可根据实施例一的方法通过控制原料或聚合反应时间而制备得到。每种光交联两亲性三元聚合物分子刷聚合物PEG,PCEMA,新油侧链的接枝率分别为30%,10%,30%。
表1:分子刷主链及侧链聚合度对纳米石蜡相变储能胶囊粒径的影响
由表1可以看出,通过调节主链及亲油侧链的聚合度,可制备不同粒径大小的纳米石蜡相变储能胶囊。
实施例三
制备方法和原料组成均同实施例一,仅改变实施例一的光交联型两亲性三元分子刷聚合物的亲水侧链的组成,可以制得不同粒径大小的纳米石蜡相变储能胶囊。亲水侧链的组成及纳米石蜡相变储能胶囊粒径大小见表2。
亲水侧链聚合度为60的PHEMA、PHEA、PVA、PHPMA、PAA的制备方法通过常用ATRP进行制备。
每种两亲性三元聚合物分子刷亲水、PCEMA、新油侧链的接枝率分别为30%、10%、30%。
表2:分子刷亲水侧链组成对纳米石蜡相变储能胶囊粒径的影响
由表2可以看出,通过改变亲水侧链的组成,可制备不同粒径大小的纳米石蜡相变储能胶囊。
实施例四
光交联二亲性三元分子刷聚合物由以下步骤制备得到:
步骤一 P(HEMA-CCH)主链的合成
取1份的2-溴异丁酸乙酯引发剂、300份的HEMA、200份甲醇、2份的CuCl及2份的2,2-联吡啶(BiPy),在氮气保护下60℃进行ATRP反应2小时,制得聚合度(DP)为40的PHEMA。
取100份的PHEMA(DP=40)、300份的2-丙炔基乙酸、60份的DMAP、60份的EDC.HCl及400份的DMF,在50℃反应36小时,制得P(HEMA-CCH),作为主链。
步骤二 三种侧链的合成
亲水侧链的合成:取200份的单甲氧基聚乙二醇(Mn=2000)、100份的2-溴异丁基溴、50份的三乙胺及300份的二氯甲烷,30℃反应36小时,再加入80份的NaN3,制得聚合度为47 PEG-N3
亲油侧链的合成:亲水侧链的合成:取50份的二十烷醇、100份的2-溴异丁基溴、50份的三乙胺及200份的二氯甲烷,常温反应24小时,再加入50份的NaN3,制得C20H41-N3
光交联结构侧链的合成:取1份的溴代异丁酸丙炔酯引发剂、200份的HEA、100份的甲醇、1份的CuBr及1份的BiPy,在氮气保护下50oC进行ATRP反应2小时,加入50份的NaN3,制得聚合度(DP)为100的PHEA-N3;再将100的份PHEA-N3、150份的肉桂酰氯及150份的吡啶,常温下进行酰化反应,制得PCEA-N3
步骤三 两亲性三元分子刷聚合物PHEMA-g-(PEG-r-PCEA-r-C20H41)的合成
将10份的P(HEMA-CCH)、40份的PEG-N3、40份的C20H41-N3及10份的PCEA-N3溶于400份的DMF、2份的CuSO4及10份的抗坏血酸钠,在30℃下反应36小时,制备两亲性三元分子刷聚合物PHEMA-g-(PEG-r-PCEA-r-C20H41) ,两亲性聚合物分子刷PEG,PCEA,C20H41侧链的接枝率分别为40%,10%,40%。
光交联型纳米石蜡相变储能胶囊的制备方法包括以下步骤:
为了能精确控制乳液纳米石蜡胶囊,先取3份的二亲性三元分子刷聚合物PGMA-g-(C20H41-r-PCEA-r-PEG)溶于10份的二氯甲烷和20份的石蜡(石蜡的分子式为CnH2n,5<n<80,熔点为70oC)中,在常温下机械搅拌1000rpm,得到混合液,将混合液滴入160份的水中混合,搅拌28分钟后,升温至52oC,保持28分钟,挥发出二氯甲烷后,得到水包石蜡乳液。将该乳液放置于紫外光下光照1小时,获得稳定结构的纳米胶囊,动态光散射测定其粒径(Dh)为130 nm。
实施例五
制备方法和原料组成均同实施例四,仅对实施例四的光交联两亲性三元分子刷聚合物的主链及亲油侧链的聚合度进行调节,可以制得不同粒径大小的纳米石蜡相变储能胶囊。主链及亲油侧链的聚合度、纳米胶囊粒径大小见表3。
主链聚合度为40、150、200、300,亲油侧链聚合度为12、18、24、30,交联结构PCEA侧链为100的制备可通过控制ATRP反应时间而调节,两亲性聚合物分子刷PEG、PCEA、亲油侧链的接枝率分别为40%、10%、40%。
表3:分子刷主链及侧链聚合度对纳米石蜡相变储能胶囊粒径的影响
由表3可以看出,通过调节主链及亲油侧链的聚合度,可制备不同粒径大小的纳米石蜡相变储能胶囊。
实施例六
制备方法和原料组成均同实施例四,仅改变实施例四的两亲性三元分子刷聚合物的亲水侧链的组成,可以制得不同粒径大小的纳米石蜡相变储能胶囊。亲水侧链的组成及纳米石蜡相变储能胶囊粒径大小见表4。
亲水侧链聚合度为80的PHEMA、PHEA、PVA、PHPMA、PAA的制备方法通过常用ATRP进行制备。
每种两亲性聚合物分子刷亲水、PCEA、新油侧链的接枝率分别为40%,10%,40%。
表4:分子刷亲水侧链组成对纳米胶囊粒径的影响
由表4可以看出,通过改变亲水侧链的组成,可制备不同粒径大小的纳米石蜡相变储能胶囊。
实施例七
制备方法和原料组成均同实施例四,仅改变实施例四的光交联两亲性三元分子刷聚合物的侧链的接枝率即各侧链相对摩尔百分数比组成,可以制得不同粒径大小的纳米胶囊。侧链的接枝率及纳米胶囊粒径大小见表5。
表5:分子刷侧链组成对纳米胶囊粒径的影响
由表5可以看出,通过改变侧链的接枝率的摩尔百分数比组成,可制备不同粒径大小的纳米石蜡相变储能胶囊。
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种光交联型纳米石蜡相变储能胶囊的制备方法,其特征在于包括如下步骤:
将1~10份的光交联两亲性三元分子刷聚合物溶于1~20份的二氯甲烷和1~30份的石蜡中,在常温下机械搅拌1000rpm,得到混合溶液,再将混合液滴入1~200份的水中,搅拌28~32分钟后,升温至48oC~52oC,保持28~32分钟,并使二氯甲烷挥发后,得到水包石蜡乳液,又将水包石蜡乳液放置于紫外光下光照1小时,获得稳定结构的纳米胶囊;以上为质量份数。
2.根据权利要求1所述的光交联型纳米石蜡相变储能胶囊的制备方法,其特征在于所述石蜡的分子式为CnH2n,5<n<80, 熔点范围为0oC~80 oC;所述形成水包石蜡乳液中石蜡及水质量比1: 3~100。
3.根据权利要求1所述的光交联型纳米石蜡相变储能胶囊的制备方法,其特征在于所述纳米胶囊的粒径为20~500nm。
4.根据权利要求1所述的光交联型纳米石蜡相变储能胶囊的制备方法,其特征在于所述光交联两亲性三元分子刷聚合物的通式为:A-g-(B-r-C-r-D),其中,g代表接枝,r代表随机分布,A代表聚合物主链,B代表亲油性侧链,并且能与石蜡相容,C代表光交联结构的高分子侧链,D代表亲水高分子侧链,侧链B、C和D随机地接枝在主链A上;
所述主链A的聚合物是聚甲基丙烯酸缩水甘油酯、聚丙烯酸缩水甘油酯、聚甲基丙烯酸羟乙酯或聚丙烯酸羟乙酯中的一种;
所述亲油性侧链可以是十二烷,十八烷,二十烷,二十五烷,三十烷中的一种,亲油性侧链必须完全与石蜡相容;
所述光交联结构的高分子侧链的聚合物是聚甲基丙烯酸肉桂酰基乙酯(PCEMA)或聚丙烯酸肉桂酰基乙酯(PCEA)中的一种;
所述亲水高分子侧链的聚合物是聚乙二醇(PEG)、聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯酸(PAA)、聚丙烯酸羟乙酯(PHEA)、聚甲基丙烯酸羟乙酯(PHEMA)聚丙烯酰胺(PAM)或聚甲基丙烯酸羟丙酯(PHPMA)中的一种。
5.根据权利要求4所述的光交联型纳米石蜡相变储能胶囊的制备方法,其特征在于所述主链A的聚合度为5~500,侧链B、C、D的聚合度均为5~500,侧链B、C、D的接枝率均为5~100%。
6.权利要求4~5任一项所述的光交联型纳米石蜡相变储能胶囊的制备方法,其特征在于所述光交联型两亲性三元分子刷聚合物的合成方法包括以下步骤:
步骤一 合成聚合物主链
合成主链A,再对主链进行叠氮或炔基功能化,得到聚合物主链;
步骤二 合成侧链B、C、D
合成侧链B、C、D,在合成过程中同时引入叠氮或炔基功能基团或对合成后的侧链进行叠氮或炔基功能化,得到亲水的、亲油的或光交联结构的侧链聚合物;
步骤三 合成最终产品
将一种主链A含叠氮或炔基与能与主链A每个单元功能基团发生化学反应的相应的一种亲水的、一种亲油的及一种光交联结构的侧链炔基或叠氮混合,在催化剂存在下进行一步“叠氮-炔基”点击化学反应,得到合成最终产品即光交联型两亲性三元分子刷聚合物。
7.根据权利要求6所述的光交联型纳米石蜡相变储能胶囊的制备方法,其特征在于步骤一中所述主链A采用自由基聚合、可控自由基聚合或阴离子聚合方法;步骤一中所述的功能化是在主链A的每个单元上引入叠氮或炔基基团;
步骤一中所述的主链A是P(GMA-N3)、P(GA-N3)、P(HEMA-CoCH)或P(HEA-CoCH)聚合物;步骤二中所述的合成侧链采用自由基聚合、可控自由基聚合或阴离子聚合方法;步骤二中所述的引入功能基团或功能化是在侧链的未端上引入炔基或叠氮基团;步骤二中所述亲水的侧链聚合物是PEG-C                                                CH、PEG-N3、PVA-CCH、PVA- N3、PAA-CCH、PAA- N3、PHEA-CCH、PHEMA-N3、PHEMA-CCH、PHEMA-N3、PAM-CCH、PAM-N3、PHPMA-CCH或PHPMA-N3;步骤二中所述亲油的侧链是C11H23-CO-O-CH2-CCH、C12H25-N3、C14H29-CO-O-CH2-CCH、C15H31-N3、C17H35-CO-O-CH2-CCH、C18H37-N3、C19H39-CO-O-CH2-CCH、C20H41-N3、C24H49-CO-O-CH2-CCH、C25H51-N3、C29H59-CO-O-CH2-CCH或C30H61-N3;步骤二中所述光交联结构的侧链聚合物可以是PCEMA-CCH、PCEMA-N3、PCEA-CCH或PCEA-N3等。
8.根据权利要求6所述的光交联型纳米石蜡相变储能胶囊的制备方法,其特征在于步骤三中所述催化剂是以下组合中的一种:硫酸铜与抗坏血酸或溴化亚铜与五甲基二乙烯三胺或溴化亚铜与2,2'-联吡啶。
CN201510062579.9A 2015-02-06 2015-02-06 一种光交联型纳米石蜡相变储能胶囊的制备方法 Active CN104645908B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510062579.9A CN104645908B (zh) 2015-02-06 2015-02-06 一种光交联型纳米石蜡相变储能胶囊的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510062579.9A CN104645908B (zh) 2015-02-06 2015-02-06 一种光交联型纳米石蜡相变储能胶囊的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104645908A true CN104645908A (zh) 2015-05-27
CN104645908B CN104645908B (zh) 2017-01-04

Family

ID=53237842

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510062579.9A Active CN104645908B (zh) 2015-02-06 2015-02-06 一种光交联型纳米石蜡相变储能胶囊的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104645908B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110669477A (zh) * 2019-09-29 2020-01-10 淮阴工学院 黏土基微胶囊相变材料的可控制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1695788A (zh) * 2005-03-29 2005-11-16 东华大学 乳液聚合法合成相变储能微胶囊
CN101306341A (zh) * 2008-07-02 2008-11-19 深圳先进技术研究院 一种界面聚合法制备的相变储能微胶囊及其方法
CN101555401A (zh) * 2008-04-10 2009-10-14 中国科学院化学研究所 有机相变储能材料的微胶囊及其制备方法
CN102198386A (zh) * 2010-03-24 2011-09-28 青岛科技大学 聚氨酯纳米胶囊相变材料的制备方法
CN102911370A (zh) * 2012-10-23 2013-02-06 中科院广州化学有限公司 一种两亲性三元分子刷聚合物和纳米胶囊
CN103801240A (zh) * 2014-02-27 2014-05-21 盐城工学院 常温制备相变纳米胶囊的方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1695788A (zh) * 2005-03-29 2005-11-16 东华大学 乳液聚合法合成相变储能微胶囊
CN101555401A (zh) * 2008-04-10 2009-10-14 中国科学院化学研究所 有机相变储能材料的微胶囊及其制备方法
CN101306341A (zh) * 2008-07-02 2008-11-19 深圳先进技术研究院 一种界面聚合法制备的相变储能微胶囊及其方法
CN102198386A (zh) * 2010-03-24 2011-09-28 青岛科技大学 聚氨酯纳米胶囊相变材料的制备方法
CN102911370A (zh) * 2012-10-23 2013-02-06 中科院广州化学有限公司 一种两亲性三元分子刷聚合物和纳米胶囊
CN103801240A (zh) * 2014-02-27 2014-05-21 盐城工学院 常温制备相变纳米胶囊的方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110669477A (zh) * 2019-09-29 2020-01-10 淮阴工学院 黏土基微胶囊相变材料的可控制备方法
CN110669477B (zh) * 2019-09-29 2020-09-25 淮阴工学院 黏土基微胶囊相变材料的可控制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN104645908B (zh) 2017-01-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Lu et al. Bio-based poly (lactic acid)/high-density polyethylene blends as shape-stabilized phase change material for thermal energy storage applications
Sarı et al. Synthesis and characterization of micro/nano capsules of PMMA/capric–stearic acid eutectic mixture for low temperature-thermal energy storage in buildings
JP4810189B2 (ja) 蓄熱断熱体
CN101305025B (zh) 丙烯酸类聚合物小球和包含其的溶胶组合物
CN102992703A (zh) 一种相变蓄热智能控温墙体材料及其制备方法
Yang et al. Polyethylene glycol-based phase change materials with high photothermal conversion efficiency and shape stability in an aqueous environment for solar water heater
CN102516435A (zh) 高内相乳液可逆加成断裂链转移聚合制备多孔材料的方法
CN104645907B (zh) 一种热交联型纳米石蜡相变储能胶囊的制备方法
CN102134296A (zh) 氟硅改性水溶性丙烯酸树脂分散体及其用途
CN106634263A (zh) 一种热固型静电喷涂粉末涂料及其制备方法
CN110156998A (zh) 笼型聚倍半硅氧烷-聚乙二醇聚合物固态电解质材料及其制备方法
CN103497467B (zh) 一种聚丙烯酸酯类聚合物/纳米二氧化钛复合材料的制备方法
CN1827687B (zh) 稳定化的不饱和聚酯树脂混合物
JP2007119715A (ja) マイクロカプセル及びその製造方法
CN109914620A (zh) 一种聚合物改性沥青防水卷材
CN102224207B (zh) 密封材料用树脂乳液
CN103865262A (zh) 超支化聚合物在防水卷材中的应用
CN107163711A (zh) 一种水性弹性保温隔热涂料及其制备方法
JP2005246963A (ja) 熱可逆性変色構造体
Wu et al. One-pot efficient preparation of microcapsules based on photopolymerization for self-healing coatings
JP2006063314A (ja) マイクロカプセル及びその製造方法
JP4637719B2 (ja) 蓄熱積層体
Gu et al. New driving forces and recent advances in polymerization-induced self-assembly
CN104645908A (zh) 一种光交联型纳米石蜡相变储能胶囊的制备方法
CN1369537A (zh) 一种定形相变材料的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20170706

Address after: 528305, Guangdong, Shunde District, Foshan Ronggui Li neighborhood committee, one of the two floor, West Bao Road, No. 50

Patentee after: The Ji Shibo of Shunde District of Foshan City painting device Co., Ltd

Address before: 528300 Guangdong Province, Foshan city Shunde District Daliang Desheng Road

Patentee before: Shunde Vocational-Technical College