CN105056854A - 一种纳米TiO2改性复合相变微胶囊的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的一种纳米TiO2改性复合相变微胶囊的制备方法：用正烷烃、硬脂酸烷基酯制备芯材，用甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、交联剂和纳米TiO2制备出壁材，将芯材与壁材混合得到油相A；将反应性乳化剂溶解于去离子水中制备水相B；将油相A加入水相B中，经超声分散处理形成O/W型预乳液；将O/W型预乳液进行加热，并向O/W型预乳液中添加引发剂，制备出纳米TiO2改性复合相变微胶囊乳液；将纳米TiO2改性复合相变微胶囊乳液经静置后进行过滤、洗涤、烘干，得到纳米TiO2改性复合相变微胶囊。本发明的制备方法在使用反应性乳化的条件下，用纳米TiO2对壁材进行改性，制备出尺寸小且均匀的相变微胶囊。
Description
技术领域
本发明属于相变微胶囊制备方法技术领域，具体涉及一种纳米TiO2改性复合相变微胶囊的制备方法。
背景技术
相变材料是指在一定的温度范围内，利用材料本身相态或结构变化，向环境自动吸收或释放潜热，调节自身的储存热量，从而达到调控环境温度的一类物质。现有的相变材料大多存在过冷度高、易相分离的缺陷，特别是对固-液相变材料，在使用过程中存在易流动和易泄露的现象。
大多数相变材料的处理方法是微胶囊包覆技术。微胶囊包覆技术是一种利用有机高分子材料或无机材料对相变材料进行包覆使其形成微小粒子的技术。通过微胶囊封装可以有效避免相变材料在相变过程中的泄露现象，并阻止了相变材料与外界的接触。
目前，已有文献报道采用正十八烷和硬脂酸丁酯复配为芯材的相变微胶囊相变温度范围变宽、热焓值提高，如：于强强等(于强强，张丽平.(St-co-MAA)包覆十八烷复合相变材料微胶囊的制备与表征[J].北京服装学院学报，2014，34(3)：22-27.)。据目前的研究表明，以有机/无机复合材料为壁材的相变微胶囊具有良好的传热性、耐腐蚀、强坚固性等，童晓梅等(童晓梅，张敏，雷垒，张弘，邱建辉.纳米SiO2和石墨改性相变储热微胶囊的研究[J].化工新型材料，2010，38(09)：128-130.)用石墨和纳米SiO2改性的复合有机壁材的石蜡相变微胶囊，其导热性发生了提高，但未见以纳米TiO2改性P(MMA-EA-BA)共聚物为壁材的相变微胶囊。同时，已报道的相变微胶囊的合成方法有乳液聚合，但采用反应性乳化剂的无皂乳液聚合未见报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种纳米TiO2改性复合相变微胶囊的制备方法，具有聚合过程简单、反应条件温和的优点，制备出的纳米TiO2改性复合相变微胶囊具有结构稳定、包封率高、尺寸小且较均匀的特点。
本发明所采用的技术方案是，一种纳米TiO2改性复合相变微胶囊的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1、利用正烷烃、硬脂酸烷基酯制备芯材，利用甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、交联剂和纳米TiO2制备出壁材，将芯材与壁材混合制备出油相A；
步骤2、分别称取反应性乳化剂和去离子水，将反应性乳化剂溶解于去离子水中，制备出水相B；
步骤3、将经步骤1制备出的油相A添加到经步骤2制备出的水相B中，经超声分散处理形成O/W型预乳液；
步骤4、将经步骤3得到的O/W型预乳液采用热水浴进行加热，并向O/W型预乳液中添加引发剂，制备出纳米TiO2改性复合相变微胶囊乳液；
步骤5、将步骤4得到的纳米TiO2改性复合相变微胶囊乳液经静置后过滤，将过滤得到的沉淀物洗涤后烘干，制备出纳米TiO2改性复合相变微胶囊。
本发明的特点在于：
步骤1具体按照以下步骤实施：
步骤1.1、称取如下原料：
按质量比为1：0.67～2.00分别称取正烷烃、硬脂酸烷基酯，将称取的正烷烃和硬脂酸烷基酯混合均匀，制备出芯材；
按质量比为12～24：1：1分别称取甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯，将称取的甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯混合形成混合物；
称取交联剂，交联剂与混合物的质量比为0.002～0.015：1；
称取纳米TiO2，纳米TiO2与混合物的质量比为0.002～0.015：1；
将形成的混合物、称取的交联剂和纳米TiO2混合均匀，制备得到壁材；
步骤1.2、将步骤1.1中制备出的芯材与壁材混合均匀，形成芯材-壁材混合体；芯材与壁材的质量比是0.5～3.0：1；
步骤1.3、采用热水浴将经步骤1.2得到的芯材-壁材混合体加热到35℃～45℃，在热水浴加热的过程中采用磁力器搅拌芯材-壁材混合体30min～60min，制备出油相A。
步骤1中的正烷烃为正十六烷、正十八烷或正二十烷；硬脂酸烷基酯为硬脂酸乙酯、硬脂酸丙酯或硬脂酸丁酯；交联剂为N，N-亚甲基双丙烯酰胺、二乙烯基砜或二甲基丙烯酯乙二醇酯。
步骤2具体按照以下步骤实施：
步骤2.1、称取反应性乳化剂，反应性乳化剂与经步骤1.1得到的壁材的质量比为0.015～0.040：1；
称取去离子水，去离子水与经步骤1.1制备得到的芯材的质量比为100：3～30；
步骤2.2、将步骤2.1中称取的反应性乳化剂和去离子水混合，经搅拌后，反应性乳化剂完全溶解于去离子水中，制备得到水相B。
步骤2中采用的反应性乳化剂为烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯(10)醚硫酸铵、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸或丙烯酸聚醚磷酸酯。
步骤3具体按照以下步骤实施：
步骤3.1、将经步骤1制备出的油相A一次性添加到经步骤2制备得到的水相B中，形成油水混合物；
步骤3.2、于室温条件下，将步骤3.1中制备出的油水混合物采用超声分散仪超声分散10min～30min，得到O/W型预乳液。
步骤4具体按照以下步骤实施：
步骤4.1、将经步骤3得到的O/W型预乳液倒入到三口烧瓶中，将三口烧瓶放置于水浴中加热至70℃～80℃，在水浴加热的过程中，采用机械搅拌的方式搅拌三口烧瓶内的O/W型预乳液；
步骤4.2、经步骤4.1后，取12mL～18mL引发剂，控制将引发剂于60min～90min内滴加到三口烧瓶中与O/W型预乳液混合，于70℃～80℃热水浴条件下，继续采用机械搅拌的方式搅拌引发剂和O/W型预乳液物3h～7h，使两种物质充分混合，得到纳米TiO2改性复合相变微胶囊乳液。
步骤4中引发剂采用质量浓度为2.78g/L～6.26g/L的过硫酸钾水溶液。
在步骤4.1和步骤4.2搅拌过程中，搅拌速率为200rmp～250rpm。
步骤5具体按照以下步骤实施：
步骤5.1、将经步骤4得到的纳米TiO2改性复合相变微胶囊乳液静置24h～48h；
步骤5.2、经步骤5.1静置后，用真空抽滤泵对纳米TiO2改性复合相变微胶囊乳液进行过滤，得到白色沉淀物；
步骤5.3、先将经步骤5.2得到的白色沉淀物分别用无水乙醇、去离子水洗涤3～5次，然后置于温度为45℃～50℃的真空干燥箱中干燥24h～48h，制备出纳米TiO2改性复合相变微胶囊。
本发明的有益效果在于：
(1)采用本发明的制备方法能够制备出纳米TiO2改性复合相变微胶囊，制备出的纳米TiO2改性复合相变微胶囊的相变温度符合人体最适温度范围，且具有较大的相变焓值，相变温度相对恒定。
(2)本发明的制备方法中，在制备壁材的过程中引入了无机纳米粒子-纳米二氧化钛，提高了相变材料在微胶囊中的导热率，也提高了微胶囊的热学性质。
(3)本发明的制备方法中采用了无皂乳液聚合的方法，以水作为溶剂，不使用小分子乳化剂，避免了小分子乳化剂对微胶囊和环境的影响，省略了破乳的工序。
(4)本发明的制备方法具有制备过程简单、反应条件温和及环保无毒。
(5)利用本发明的制备方法制备出的相变微胶囊粒径均匀、结构致密，控温性能良好，有较大的实际应用价值。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种纳米TiO2改性复合相变微胶囊的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1、利用正烷烃、硬脂酸烷基酯制备芯材，利用甲基丙烯酸甲酯(简称：MMA)、丙烯酸丁酯(简称：BA)、丙烯酸乙酯(简称：EA)、交联剂和纳米TiO2制备出壁材，将芯材与壁材混合制备出油相A，具体按照以下步骤实施：
步骤1.1、称取如下原料：
按质量比为1：0.67～2.00分别称取正烷烃、硬脂酸烷基酯，将称取的正烷烃和硬脂酸烷基酯混合均匀，制备出芯材；
按质量比为12～24：1：1分别称取甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯，将称取的甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯混合形成混合物；
称取交联剂，交联剂与混合物的质量比为0.002～0.015：1；
称取纳米TiO2，纳米TiO2与混合物的质量比为0.002～0.015：1；
将形成的混合物、称取的交联剂和纳米TiO2混合均匀，制备得到壁材；
步骤1.2、将步骤1.1中制备出的芯材与壁材混合均匀，形成芯材-壁材混合体；芯材与壁材的质量比是0.5～3.0：1；
步骤1.3、采用热水浴将经步骤1.2得到的芯材-壁材混合体加热到35℃～45℃，在热水浴加热的过程中采用磁力器搅拌芯材-壁材混合体30min～60min，制备出油相A。
在步骤1中采用的正烷烃为正十六烷、正十八烷或正二十烷；
在步骤1中采用的硬脂酸烷基酯为硬脂酸乙酯、硬脂酸丙酯或硬脂酸丁酯；
在步骤1中采用的交联剂为N，N-亚甲基双丙烯酰胺、二乙烯基砜或二甲基丙烯酯乙二醇酯。
步骤2、分别称取反应性乳化剂和去离子水，将反应性乳化剂溶解于去离子水中，制备出水相B，具体按照以下步骤实施：
步骤2.1、称取反应性乳化剂，反应性乳化剂与经步骤1.1得到的壁材的质量比为0.015～0.040：1；
称取去离子水，去离子水与经步骤1.1制备得到的芯材的质量比为100：3～30；
步骤2.2、将步骤2.1中称取的反应性乳化剂和去离子水混合，经搅拌后，反应性乳化剂完全溶解于去离子水中，制备得到水相B。
步骤2中采用的反应性乳化剂为烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯(10)醚硫酸铵、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸或丙烯酸聚醚磷酸酯。
步骤3、将经步骤1制备出的油相A添加到经步骤2制备出的水相B中，经超声分散处理形成O/W型预乳液，具体按照以下步骤实施：
步骤3.1、将经步骤1制备出的油相A一次性添加到经步骤2制备得到的水相B中，形成油水混合物；
步骤3.2、于室温条件下，将步骤3.1中制备出的油水混合物采用超声分散仪超声分散10min～30min，得到稳定的O/W型预乳液。
步骤4、将经步骤3得到的O/W型预乳液采用热水浴进行加热，并向O/W型预乳液中添加引发剂，制备出纳米TiO2改性复合相变微胶囊乳液，具体按照以下步骤实施：
步骤4.1、将经步骤3得到的O/W型预乳液倒入到三口烧瓶中，将三口烧瓶放置于水浴中加热至70℃～80℃，在水浴加热的过程中，采用机械搅拌的方式搅拌三口烧瓶内的O/W型预乳液，搅拌速率为200rmp～250rpm；
步骤4.2、经步骤4.1后，取12mL～18mL引发剂，控制将引发剂于60min～90min内滴加到三口烧瓶中与O/W型预乳液混合，于70℃～80℃热水浴条件下，继续采用机械搅拌的方式搅拌引发剂和O/W型预乳液物3h～7h，使两种物质充分混合，得到纳米TiO2改性复合相变微胶囊乳液；
其中，引发剂采用质量浓度为2.78g/L～6.26g/L的过硫酸钾水溶液；
在搅拌过程中，搅拌速率为200rmp～250rpm。
步骤5、将步骤4得到的纳米TiO2改性复合相变微胶囊乳液经静置后过滤，将过滤得到的沉淀物洗涤后烘干，制备出纳米TiO2改性复合相变微胶囊，具体按照以下步骤实施：
步骤5.1、将经步骤4得到的纳米TiO2改性复合相变微胶囊乳液静置24h～48h；
步骤5.2、经步骤5.1静置后，用真空抽滤泵对纳米TiO2改性复合相变微胶囊乳液进行过滤，得到白色沉淀物；
步骤5.3、先将经步骤5.2得到的白色沉淀物分别用无水乙醇、去离子水洗涤3～5次，然后置于温度为45℃～50℃的真空干燥箱中干燥24h～48h，制备出纳米TiO2改性复合相变微胶囊。
采用本发明纳米TiO2改性复合相变微胶囊的制备方法制备得到的纳米TiO2改性相变微胶囊具有明显的核壳结构，其粒径在60nm～300nm之间；制备得到的纳米TiO2改性复合相变微胶囊的相变温度是16℃～33℃，相变潜热焓是73.5J/g，而未用纳米TiO2改性的相变微胶囊，其相变温度是15℃～31℃，相变潜热焓是50.3J/g，说明利用纳米TiO2改性后的相变微胶囊不会改变相变微胶囊的相变温度，反而会增大其具潜热焓。
实施例1
按质量比为1：0.67分别称取正十六烷、硬脂酸乙酯，将称取的正十六烷和硬脂酸乙酯混合均匀，制备出芯材；按质量比为12：1：1分别称取甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯，将称取的甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯混合形成混合物；称取二乙烯基砜，将二乙烯基砜与混合物的质量比为0.002：1；称取纳米TiO2，纳米TiO2与混合物的质量比为0.002：1；将混合物、二乙烯基砜和纳米TiO2混合均匀，制备得到壁材；将的芯材与壁材混合均匀，形成芯材-壁材混合体，其中芯材与壁材的质量比是0.5：1；采用热水浴将芯材-壁材混合体加热到30℃，在热水浴加热的过程中采用磁力器搅拌芯材-壁材混合体30min，制备出油相A；
称取烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯(10)醚硫酸铵，烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯(10)醚硫酸铵与壁材的质量比为0.015：1；称取去离子水，去离子水与芯材的质量比为100：3；将称取的烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯(10)醚硫酸铵溶于去离子水中，制备得到水相B；
于室温条件下，将油相A一次性添加到水相B中形成油水混合物，采用超声分散仪将油水混合物超声分散10min，得到稳定的O/W型预乳液；
将经O/W型预乳液倒入到三口烧瓶中，将三口烧瓶放置于水浴中加热至70℃，在加热的过程中，采用机械搅拌的方式搅拌三口烧瓶内的O/W型预乳液，搅拌速率为200rpm；取12mL、质量浓度为2.78g/L的引发剂控制在60min内添加到三口烧瓶中与O/W型预乳液混合；于70℃水浴条件下，继续采用机械搅拌的方式搅拌引发剂和O/W型预乳液的混合物3h，使两种物质充分混合，得到纳米TiO2改性复合相变微胶囊乳液；
将纳米TiO2改性复合相变微胶囊乳液静置24h，然后用真空抽滤泵对纳米TiO2改性复合相变微胶囊乳液进行过滤，得到白色沉淀物；将白色沉淀物用无水乙醇、去离子水各洗涤3次，然后置于温度为45℃的真空干燥箱中干燥24h，制备出纳米TiO2改性复合相变微胶囊。
实施例2
按质量比为1：1分别称取正十八烷、硬脂酸丁酯；将称取的正十八烷和硬脂酸丁酯混合均匀，制备出芯材；按质量比为18：1：1分别称取甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯，将称取的甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯混合形成混合物；称取二甲基丙烯酯乙二醇酯，将二甲基丙烯酯乙二醇酯与混合物的质量比为0.006：1；称取纳米TiO2，纳米TiO2与混合物的质量比为0.006：1；将混合物、二甲基丙烯酯乙二醇酯和纳米TiO2混合均匀，制备得到壁材；将的芯材与壁材混合均匀，形成芯材-壁材混合体，其中芯材与壁材的质量比是1：1；采用热水浴将芯材-壁材混合体加热到40℃，在热水浴加热的过程中采用磁力器搅拌芯材-壁材混合体40min，制备出油相A；
称取烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯(10)醚硫酸铵，烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯(10)醚硫酸铵与壁材的质量比为0.020：1；称取去离子水，去离子水与芯材的质量比为100：10；将称取的烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯(10)醚硫酸铵溶于去离子水中，制备得到水相B；
于室温条件下，将油相A一次性加入到水相B中形成油水混合物，采用超声分散仪将油水混合物超声分散20min，得到稳定的O/W型预乳液；
将经O/W型预乳液倒入到三口烧瓶中，将三口烧瓶放置于水浴中加热至73℃，在加热的过程中，采用机械搅拌的方式搅拌三口烧瓶内的O/W型预乳液，搅拌速率为220rpm；取15mL、质量浓度为3.48g/L的引发剂控制在90min内添加到三口烧瓶中与O/W型预乳液混合；于73℃水浴条件下，继续采用机械搅拌的方式搅拌引发剂和O/W型预乳液的混合物5h，使两种物质充分混合，得到纳米TiO2改性复合相变微胶囊乳液；
将纳米TiO2改性复合相变微胶囊乳液静置30h，然后用真空抽滤泵对纳米TiO2改性复合相变微胶囊乳液进行过滤，得到白色沉淀物；将白色沉淀物用无水乙醇、去离子水各洗涤4次，然后置于温度为47℃的真空干燥箱中干燥30h，制备出纳米TiO2改性复合相变微胶囊。
实施例3
按质量比为1：1.5分别称取正二十烷、硬脂酸丙酯；将称取的正二十烷和硬脂酸丙酯混合均匀，制备出芯材；按质量比为20：1：1分别称取甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯，将称取的甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯混合形成混合物；称取交联剂-二甲基丙烯酯乙二醇酯，将二甲基丙烯酯乙二醇酯与混合物的质量比为0.012：1；称取纳米TiO2，纳米TiO2与混合物的质量比为0.012：1；将混合物、交联剂和纳米TiO2混合均匀，制备得到壁材；将的芯材与壁材混合均匀，形成芯材-壁材混合体，其中芯材与壁材的质量比是1.5：1；采用热水浴将芯材-壁材混合体加热到45℃，在热水浴加热的过程中采用磁力器搅拌芯材-壁材混合体50min，制备出油相A；
称取2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸与壁材的质量比为0.030：1；称取去离子水，去离子水与芯材的质量比为100：25；将称取的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸溶于去离子水中，制备得到水相B；
于室温条件下，将油相A一次性加入到水相B中形成油水混合物，采用超声分散仪将油水混合物超声分散25min，得到稳定的O/W型预乳液；
将经O/W型预乳液倒入到三口烧瓶中，将三口烧瓶放置于水浴中加热至78℃，在加热的过程中，采用机械搅拌的方式搅拌三口烧瓶内的O/W型预乳液，搅拌速率为230rpm；取16mL、质量浓度为4.87g/L的引发剂控制在70min内添加到三口烧瓶中与O/W型预乳液混合；于78℃水浴条件下，继续采用机械搅拌的方式搅拌引发剂和O/W型预乳液的混合物6h，使两种物质充分混合，得到纳米TiO2改性复合相变微胶囊乳液；
将纳米TiO2改性复合相变微胶囊乳液静置40h，然后用真空抽滤泵对纳米TiO2改性复合相变微胶囊乳液进行过滤，得到白色沉淀物；将白色沉淀物用无水乙醇、去离子水各洗涤5次，然后置于温度为48℃的真空干燥箱中干燥40h，制备出纳米TiO2改性复合相变微胶囊。
实施例4
按质量比为1：2.0分别称取正二十烷、硬脂酸丙酯；将称取的正二十烷和硬脂酸丙酯混合均匀，制备出芯材；按质量比为24：1：1分别称取甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯，将称取的甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯混合形成混合物；称取二甲基丙烯酯乙二醇酯，将二甲基丙烯酯乙二醇酯与混合物的质量比为0.015：1；称取纳米TiO2，纳米TiO2与混合物的质量比为0.015：1；将混合物、二甲基丙烯酯乙二醇和纳米TiO2混合均匀，制备得到壁材；将的芯材与壁材混合均匀，形成芯材-壁材混合体，其中芯材与壁材的质量比是3.0：1；采用热水浴将芯材-壁材混合体加热到42℃，在热水浴加热的过程中采用磁力器搅拌芯材-壁材混合体55min，制备出油相A；
称取反应性丙烯酸聚醚磷酸酯，丙烯酸聚醚磷酸酯与壁材的质量比为0.040：1；称取去离子水，去离子水与芯材的质量比为100：30；将称取的丙烯酸聚醚磷酸酯溶于去离子水中，制备得到水相B；
于室温条件下，将油相A一次性加入到水相B中形成油水混合物，采用超声分散仪将油水混合物超声分散30min，得到稳定的O/W型预乳液；
将经O/W型预乳液倒入到三口烧瓶中，将三口烧瓶放置于水浴中加热至80℃，在加热的过程中，采用机械搅拌的方式搅拌三口烧瓶内的O/W型预乳液，搅拌速率为250rpm；取18mL、质量浓度为6.26g/L的引发剂控制在65min内添加到三口烧瓶中与O/W型预乳液混合；于80℃水浴条件下，继续采用机械搅拌的方式搅拌引发剂和O/W型预乳液的混合物7h，使两种物质充分混合，得到纳米TiO2改性复合相变微胶囊乳液；
将纳米TiO2改性复合相变微胶囊乳液静置48h，然后用真空抽滤泵对纳米TiO2改性复合相变微胶囊乳液进行过滤，得到白色沉淀物；将白色沉淀物用无水乙醇、去离子水各洗涤5次，然后置于温度为50℃的真空干燥箱中干燥48h，制备出纳米TiO2改性复合相变微胶囊。
本发明纳米TiO2改性复合相变微胶囊的制备方法中，采用正烷烃、硬脂酸烷基酯复配为芯材，并在制备壁材的过程中引入纳米TiO2进行改性，采用这样的芯材和壁材制备出的复合相变微胶囊具有合适的相变和较高的相变潜热焓，又增加了相变材料在微胶囊中的导热性，提高了微胶囊的热稳定性；整个制备过程中还采用了反应性乳化剂，可以避免小分子乳化剂对微胶囊和环境的影响，并且可以省略破乳的工序。本发明纳米TiO2改性复合相变微胶囊的制备方法具有聚合过程简单、反应条件温和的优点，制备出的相变微胶囊具有结构稳定、包封率高、尺寸小且较均匀的特点，具有较高的研究和应用价值。
Claims (10)
1.一种纳米TiO2改性复合相变微胶囊的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
步骤1、利用正烷烃、硬脂酸烷基酯制备芯材，利用甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、交联剂和纳米TiO2制备出壁材，将芯材与壁材混合制备出油相A；
步骤2、分别称取反应性乳化剂和去离子水，将反应性乳化剂溶解于去离子水中，制备出水相B；
步骤3、将经步骤1制备出的油相A添加到经步骤2制备出的水相B中，经超声分散处理形成O/W型预乳液；
步骤4、将经步骤3得到的O/W型预乳液采用热水浴进行加热，并向O/W型预乳液中添加引发剂，制备出纳米TiO2改性复合相变微胶囊乳液；
步骤5、将步骤4得到的纳米TiO2改性复合相变微胶囊乳液经静置后过滤，将过滤得到的沉淀物洗涤后烘干，制备出纳米TiO2改性复合相变微胶囊。
2.根据权利要求1所述的一种纳米TiO2改性复合相变微胶囊的制备方法，其特征在于，所述步骤1具体按照以下步骤实施：
步骤1.1、称取如下原料：
按质量比为1：0.67～2.00分别称取正烷烃、硬脂酸烷基酯，将称取的正烷烃和硬脂酸烷基酯混合均匀，制备出芯材；
按质量比为12～24：1：1分别称取甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯，将称取的甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯混合形成混合物；
称取交联剂，交联剂与混合物的质量比为0.002～0.015：1；
称取纳米TiO2，纳米TiO2与混合物的质量比为0.002～0.015：1；
将形成的混合物、称取的交联剂和纳米TiO2混合均匀，制备得到壁材；
步骤1.2、将步骤1.1中制备出的芯材与壁材混合均匀，形成芯材-壁材混合体；芯材与壁材的质量比是0.5～3.0：1；
步骤1.3、采用热水浴将经步骤1.2得到的芯材-壁材混合体加热到35℃～45℃，在热水浴加热的过程中采用磁力器搅拌芯材-壁材混合体30min～60min，制备出油相A。
3.根据权利要求2所述的一种纳米TiO2改性复合相变微胶囊的制备方法，其特征在于，所述步骤1中的正烷烃为正十六烷、正十八烷或正二十烷；
所述硬脂酸烷基酯为硬脂酸乙酯、硬脂酸丙酯或硬脂酸丁酯；
所述交联剂为N，N-亚甲基双丙烯酰胺、二乙烯基砜或二甲基丙烯酯乙二醇酯。
4.根据权利要求1所述的一种纳米TiO2改性复合相变微胶囊的制备方法，其特征在于，所述步骤2具体按照以下步骤实施：
步骤2.1、称取反应性乳化剂，反应性乳化剂与经步骤1.1得到的壁材的质量比为0.015～0.040：1；
称取去离子水，去离子水与经步骤1.1制备得到的芯材的质量比为100：3～30；
步骤2.2、将步骤2.1中称取的反应性乳化剂和去离子水混合，经搅拌后，反应性乳化剂完全溶解于去离子水中，制备得到水相B。
5.根据权利要求4所述的一种纳米TiO2改性复合相变微胶囊的制备方法，其特征在于，所述步骤2中采用的反应性乳化剂为烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯(10)醚硫酸铵、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸或丙烯酸聚醚磷酸酯。
6.根据权利要求1所述的一种纳米TiO2改性复合相变微胶囊的制备方法，其特征在于，所述步骤3具体按照以下步骤实施：
步骤3.1、将经步骤1制备出的油相A一次性添加到经步骤2制备得到的水相B中，形成油水混合物；
步骤3.2、于室温条件下，将步骤3.1中制备出的油水混合物采用超声分散仪超声分散10min～30min，得到O/W型预乳液。
7.根据权利要求1所述的一种纳米TiO2改性复合相变微胶囊的制备方法，其特征在于，所述步骤4具体按照以下步骤实施：
步骤4.1、将经步骤3得到的O/W型预乳液倒入到三口烧瓶中，将三口烧瓶放置于水浴中加热至70℃～80℃，在水浴加热的过程中，采用机械搅拌的方式搅拌三口烧瓶内的O/W型预乳液；
步骤4.2、经步骤4.1后，取12mL～18mL引发剂，控制将引发剂于60min～90min内滴加到三口烧瓶中与O/W型预乳液混合，于70℃～80℃热水浴条件下，继续采用机械搅拌的方式搅拌引发剂和O/W型预乳液物3h～7h，使两种物质充分混合，得到纳米TiO2改性复合相变微胶囊乳液。
8.根据权利要求7所述的一种纳米TiO2改性复合相变微胶囊的制备方法，其特征在于，所述步骤4中引发剂采用质量浓度为2.78g/L～6.26g/L的过硫酸钾水溶液。
9.根据权利要求7所述的一种米TiO2改性复合相变微胶囊的制备方法，其特征在于，所述引发剂采用质量浓度为2.78g/L～6.26g/L的过硫酸钾水溶液；
在步骤4.1和步骤4.2搅拌过程中，搅拌速率为200rmp～250rpm。
10.根据权利要求1所述的一种纳米TiO2改性复合相变微胶囊的制备方法，其特征在于，所述步骤5具体按照以下步骤实施：
步骤5.1、将经步骤4得到的纳米TiO2改性复合相变微胶囊乳液静置24h～48h；
步骤5.2、经步骤5.1静置后，用真空抽滤泵对纳米TiO2改性复合相变微胶囊乳液进行过滤，得到白色沉淀物；
步骤5.3、先将经步骤5.2得到的白色沉淀物分别用无水乙醇、去离子水洗涤3～5次，然后置于温度为45℃～50℃的真空干燥箱中干燥24h～48h，制备出纳米TiO2改性复合相变微胶囊。
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