CN108854878B - 一种癸酸微胶囊及其制备方法 - Google Patents

一种癸酸微胶囊及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108854878B
CN108854878B CN201810686871.1A CN201810686871A CN108854878B CN 108854878 B CN108854878 B CN 108854878B CN 201810686871 A CN201810686871 A CN 201810686871A CN 108854878 B CN108854878 B CN 108854878B
Authority
CN
China
Prior art keywords
capric acid
mass
solution
reacting
microcapsule
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.)
Active
Application number
CN201810686871.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108854878A (zh
Inventor
王信刚
姚昊
陈忠发
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.)
Nanchang University
Original Assignee
Nanchang University
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 Nanchang University filed Critical Nanchang University
Priority to CN201810686871.1A priority Critical patent/CN108854878B/zh
Publication of CN108854878A publication Critical patent/CN108854878A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108854878B publication Critical patent/CN108854878B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00—Heat-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
    • C09K5/02—Materials undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/06—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to solid or vice versa
    • C09K5/063—Materials absorbing or liberating heat during crystallisation; Heat storage materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J13/00—Colloid chemistry, e.g. the production of colloidal materials or their solutions, not otherwise provided for; Making microcapsules or microballoons
    • B01J13/02—Making microcapsules or microballoons
    • B01J13/06—Making microcapsules or microballoons by phase separation
    • B01J13/14—Polymerisation; cross-linking
    • B01J13/18—In situ polymerisation with all reactants being present in the same phase

Landscapes

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

Abstract

本发明公开了一种癸酸微胶囊及其制备方法，该方法包括以下步骤：第一步，将尿素和甲醛溶液混合，调节体系pH值至8‑9，待溶液澄清分批加入三聚氰胺，得到预聚体溶液；第二步，将癸酸和乳化剂加至去离子水中，得到癸酸乳液；第三步，将第一步得到的预聚体溶液倒入第二步所得的癸酸乳液中，调节反应体系pH值至2‑3，在50‑80℃下恒温反应0.5‑1h，搅拌速率为600‑1000rpm；第四步，升温到70‑80℃，往第三步所得的混合物中加入0.44‑0.5质量份的固化剂，恒温反应1‑2h，搅拌速率为600‑1000rpm；第五步，将第四步所得的产物过滤，洗涤，干燥，筛分，得到所述癸酸微胶囊。本发明得到的癸酸微胶囊成本低，操作简单，可重复性强，对设备和原材料要求较低，适宜工业化生产。

Description

一种癸酸微胶囊及其制备方法
技术领域
本发明涉及相变材料领域，尤其是一种三聚氰胺改性癸酸微胶囊及其制备方法。
背景技术
相变材料作为一种廉价易得性质稳定的储能材料，跟建筑材料结合使用可以使其在某一特定的温度或者温度区域内有着很高的蓄热能力，在建筑方面有着很大的应用前景，这种材料一旦在人类生活被广泛应用，将成为节能环保的绿色环保载体，在我国已经列为国家级研发利用序列。微胶囊技术可以有效解决相变材料使用过程中的过冷和相分离现象，微胶囊技术可以有效解决这两个问题。
关于脂肪酸微胶囊的研究目前主要集中在食品和药物上，茶籽油、甲鱼油核仁油等脂肪酸微胶囊化的研究很多，壁材主要是淀粉、麦芽以及明胶等可食用的物质，用以包覆芯材达到缓释和保留其食用和药用价值等目的，制备方法集中在喷雾干燥、复凝聚法以及锐孔法。
关于建筑方向的微胶囊研究主要集中在石蜡微胶囊，制备方法主要是原位聚合和界面聚合，目前关于脂肪酸微胶囊的研究较少且效果不佳，以癸酸和肉豆蔻酸为芯材，采用溶剂蒸发法制备的微胶囊囊芯率仅在18.95%，相变焓也仅仅在19.94J/g；而采用正十八烷或者正十六烷等材质为芯材的微胶囊又存在着芯材昂贵，难以大规模应用等方面的问题。
为了解决现有技术中存在的问题，需要设计一种癸酸微胶囊及其制备方法。
发明内容
为了克服现有技术中的缺陷，提供一种癸酸微胶囊及其制备方法。本发明通过下述方案实现：
一种癸酸微胶囊，包括壁材和芯材，所述壁材为脲醛树脂，所述芯材为癸酸；所述微胶囊的粒径分布75-250μm，所述壁材组成的囊壁的厚度2-3μm，所述芯材质量百分比含量的60-70%，相变温度为30-32℃。
一种癸酸微胶囊的制备方法，该方法包括以下步骤：
第一步，将4.4-4.9质量份的尿素和9.8-10.8质量份的37%的甲醛溶液混合，调节体系pH值至8-9，在60-80℃恒温反应，待溶液澄清分批加入0.22-0.25质量份的三聚氰胺，得到预聚体溶液；
第二步，将9.8-10.9质量份的癸酸和0.49-0.55质量份的乳化剂加至70-75质量份的去离子水中，在50-80℃下恒温反应0.5-1h，搅拌速率为800-1200rpm得到癸酸乳液；
第三步，将第一步得到的预聚体溶液倒入第二步所得的癸酸乳液中，调节反应体系pH值至2-3，在50-80℃下恒温反应0.5-1h，搅拌速率为600-1000rpm；
第四步，升温到70-80℃，往第三步所得的混合物中加入0.44-0.5质量份的固化剂，恒温反应1-2h，搅拌速率为600-1000rpm；
第五步，将第四步所得的产物过滤，洗涤，干燥，筛分，得到所述癸酸微胶囊。
第一步和第二步中，调节pH值所用的溶液为柠檬酸溶液和三乙醇胺。
所述三聚氰胺在预聚体制备过程中等待溶液澄清时等质量的分两次加入。
所述固化剂为间苯二酚或对苯二酚。
所述乳化剂为OP-10和Span的复配混合物，二者的质量比为4:1。
本发明的有益效果为：
本发明得到的癸酸微胶囊形貌良好、有一定的表面粗糙度、粒径分布均匀、分散性良好、具有良好的相变性能，制备方法成本低，操作简单，可重复性强，对设备和原材料要求较低，适宜工业化生产。
附图说明
图1是本发明所制备的癸酸微胶囊的单体形貌图。
图2是本发明所制备的癸酸微胶囊的整体形貌图。
图3是本发明癸酸微胶囊的制备过程示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进一步说明：
一种癸酸微胶囊，包括壁材和芯材，所述壁材为脲醛树脂，所述芯材为癸酸；所述微胶囊的粒径分布75-250μm，所述壁材组成的囊壁的厚度2-3μm，所述芯材质量百分比含量的60-70%，相变温度为30-32℃。
一种癸酸微胶囊的制备方法，该方法包括以下步骤：
第一步，将4.4-4.9质量份的尿素和9.8-10.8质量份的37%的甲醛溶液混合，调节体系pH值至8-9，在60-80℃恒温反应，待溶液澄清分批加入0.22-0.25质量份的三聚氰胺，得到预聚体溶液；
第二步，将9.8-10.9质量份的癸酸和0.49-0.55质量份的乳化剂加至70-75质量份的去离子水中，在50-80℃下恒温反应0.5-1h，搅拌速率为800-1200rpm得到癸酸乳液；
第三步，将第一步得到的预聚体溶液倒入第二步所得的癸酸乳液中，调节反应体系pH值至2-3，在50-80℃下恒温反应0.5-1h，搅拌速率为600-1000rpm；
第四步，升温到70-80℃，往第三步所得的混合物中加入0.44-0.5质量份的固化剂，恒温反应1-2h，搅拌速率为600-1000rpm；
第五步，将第四步所得的产物过滤，洗涤，干燥，筛分，得到所述癸酸微胶囊。
本发明通过转速、乳化剂的用量和配比调节微胶囊粒径；加入固化剂增加癸酸微胶囊的产率；添加改性剂改善微胶囊的分散性。本发明对原位聚合法制备微胶囊进行改进，得到形貌良好，性能优良的癸酸微胶囊。
第一步和第二步中，调节pH值所用的溶液为柠檬酸溶液和三乙醇胺。
所述三聚氰胺在预聚体制备过程中等待溶液澄清时等质量的分两次加入。
所述固化剂为间苯二酚或对苯二酚。
所述乳化剂为OP-10和Span的复配混合物，二者的质量比为4:1。本发明中乳化剂的使用量为芯材质量的5%。
本发明通过复配乳化剂、固化剂和三聚氰胺来提高微胶囊的囊化指标。制得微胶囊表面形貌良好、性能稳定、在250℃以下具有良好的热稳定性，主要应用于30℃左右的温度调控。
下面结合实施例对本发明作进一步阐释。
实施例1：
将44.5g尿素和91.6g的37%甲醛溶液混合，调节体系pH为8-9，在70℃恒温反应，待溶液澄清分两次加入共1.8g三聚氰胺，搅拌速率450rpm，得到预聚体溶液，备用；
将100g癸酸和5gOP-10加入到600g去离子水中，在60℃下恒温反应0.75h，搅拌速率为1000rpm，得到癸酸乳液；
将步骤(1)得到的预聚体溶液倒入步骤(2)所得的溶液当中，用10%柠檬酸调节反应体系pH为2-3，在60℃下恒温反应0.5h，搅拌速率为1000rpm；
升温到80℃，往步骤(3)所得的混合物中加入4.5g间苯二酚，恒温反应1.5h，搅拌速率为800rpm；
将步骤(4)所得的产物过滤，洗涤，干燥，筛分，得到所述癸酸微胶囊。
实施例2：
将44.5g尿素和91.6g的37%甲醛溶液混合，调节体系pH为8-9，在70℃恒温反应，待溶液澄清分两次加入共2.25g三聚氰胺，搅拌速率450rpm，得到预聚体溶液，备用；
将100g癸酸和4gOP-10以及1gSpan-80加入到600g去离子水中，在60℃下恒温反应0.5h，搅拌速率为1000rpm，得到癸酸乳液；
将步骤(1)得到的预聚体溶液倒入步骤(2)所得的溶液当中，用10%柠檬酸调节反应体系pH为2-3，在60℃下恒温反应0.5h，搅拌速率为1000rpm；
升温到80℃，往步骤(3)所得的混合物中加入4.5g间苯二酚，恒温反应1.5h，搅拌速率为800rpm；
将步骤(4)所得的产物过滤，洗涤，干燥，筛分，得到所述癸酸微胶囊。
实施例3：
将44.5g尿素和91.6g的37%甲醛溶液混合，调节体系pH为8-9，在70℃恒温反应，待溶液澄清分两次加入共2.25g三聚氰胺，搅拌速率450rpm，得到预聚体溶液，备用；
将100g癸酸和4gOP-10以及1gSpan-80加入到600g去离子水中，在60℃下恒温反应0.5h，搅拌速率为700rpm，得到癸酸乳液；
将步骤(1)得到的预聚体溶液倒入步骤(2)所得的溶液当中，用10%柠檬酸调节反应体系pH为2-3，在60℃下恒温反应0.5h，搅拌速率为700rpm；
升温到80℃，往步骤(3)所得的混合物中加入4.5g间苯二酚，恒温反应1.5h，搅拌速率为500rpm；
将步骤(4)所得的产物过滤，洗涤，干燥，筛分，得到所述癸酸微胶囊。
本发明采用复配乳化剂、固化剂和改性剂对原位聚合法制备癸酸微胶囊进行改进，得到的癸酸微胶囊形貌良好、有一定的表面粗糙度、粒径分布均匀、分散性良好、具有良好的相变性能。本发明制备方法具有成本低，操作简单，可重复性强等优点，对设备和原材料要求较低，适宜工业化生产。
尽管已经对本发明的技术方案做了较为详细的阐述和列举，应当理解，对于本领域技术人员来说，对上述实施例做出修改或者采用等同的替代方案，这对本领域的技术人员而言是显而易见，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (6)

1.一种癸酸微胶囊的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
第一步，将4.4-4.9质量份的尿素和9.8-10.8质量份的37%的甲醛溶液混合，调节体系pH值至8-9，在60-80℃恒温反应，待溶液澄清分批加入0.22-0.25质量份的三聚氰胺，得到预聚体溶液；
第二步，将9.8-10.9质量份的癸酸和0.49-0.55质量份的乳化剂加至70-75质量份的去离子水中，在50-80℃下恒温反应0.5-1h，搅拌速率为800-1200rpm得到癸酸乳液；
第三步，将第一步得到的预聚体溶液倒入第二步所得的癸酸乳液中，调节反应体系pH值至2-3，在50-80℃下恒温反应0.5-1h，搅拌速率为600-1000rpm；
第四步，升温到70-80℃，往第三步所得的混合物中加入0.44-0.5质量份的固化剂，恒温反应1-2h，搅拌速率为600-1000rpm；
第五步，将第四步所得的产物过滤，洗涤，干燥，筛分，得到所述癸酸微胶囊。
2.根据权利要求1所述的一种癸酸微胶囊的制备方法，其特征在于；所述微胶囊的相变温度为30-32℃。
3.根据权利要求1所述的一种癸酸微胶囊的制备方法，其特征在于：第一步和第二步中，调节pH值所用的溶液为柠檬酸溶液和三乙醇胺。
4.根据权利要求1所述的一种癸酸微胶囊的制备方法，其特征在于：所述三聚氰胺在预聚体制备过程中等待溶液澄清时等质量的分两次加入。
5.根据权利要求1所述的一种癸酸微胶囊的制备方法，其特征在于：所述固化剂为间苯二酚或对苯二酚。
6.根据权利要求1所述的一种癸酸微胶囊的制备方法，其特征在于：所述乳化剂为OP-10和Span的复配混合物，二者的质量比为4:1。
CN201810686871.1A 2018-06-28 2018-06-28 一种癸酸微胶囊及其制备方法 Active CN108854878B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810686871.1A CN108854878B (zh) 2018-06-28 2018-06-28 一种癸酸微胶囊及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810686871.1A CN108854878B (zh) 2018-06-28 2018-06-28 一种癸酸微胶囊及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108854878A CN108854878A (zh) 2018-11-23
CN108854878B true CN108854878B (zh) 2021-02-09

Family

ID=64296285

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810686871.1A Active CN108854878B (zh) 2018-06-28 2018-06-28 一种癸酸微胶囊及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108854878B (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110157385B (zh) * 2019-06-10 2020-12-18 常州港华燃气有限公司 一种以改性树脂为壳材的相变蓄热颗粒及其制备工艺
CN110559957B (zh) * 2019-07-24 2020-10-27 广州市香港科大霍英东研究院 一种高共混流动性、高相变潜热的相变微胶囊及其制备方法
CN111646751B (zh) * 2020-06-08 2021-12-17 深圳市和志诚环保建材有限公司 复合改性水泥稳定再生骨料基层混合料及其制备方法
CN111821926B (zh) * 2020-07-22 2022-08-09 襄阳三沃航天薄膜材料有限公司 一种低甲醛含量三聚氰胺相变微胶囊的制备方法
CN111961445A (zh) * 2020-08-31 2020-11-20 湖南世东环保节能科技有限公司 一种微胶囊化复合相变材料及其生产和应用
CN112251196A (zh) * 2020-09-11 2021-01-22 南昌大学 海泡石-沸石粉掺杂微胶囊的温湿调控材料及其制备方法
CN117264604A (zh) * 2023-09-20 2023-12-22 重庆诺奖二维材料研究院有限公司 一种低温度点相变材料微胶囊的制备方法及应用

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1459330A (zh) * 2003-04-09 2003-12-03 天津工业大学 一种耐高温胶囊及其制造方法
WO2009059908A2 (en) * 2007-11-07 2009-05-14 Basf Se Heat storage compositions and their manufacture
CN102992703A (zh) * 2011-09-15 2013-03-27 中国科学院大连化学物理研究所 一种相变蓄热智能控温墙体材料及其制备方法
CN106046229A (zh) * 2016-07-11 2016-10-26 广州赛信冷链冷藏科技有限公司 一种相变微球及其制备方法
WO2017042530A1 (en) * 2015-09-08 2017-03-16 Croda International Plc Phase change materials and methods of regulating temperature

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10221323B2 (en) * 2016-07-11 2019-03-05 Microtek Laboratories, Inc. Microcapsules having dual reagents separated by the capsule wall and methods for making same

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1459330A (zh) * 2003-04-09 2003-12-03 天津工业大学 一种耐高温胶囊及其制造方法
WO2009059908A2 (en) * 2007-11-07 2009-05-14 Basf Se Heat storage compositions and their manufacture
CN102992703A (zh) * 2011-09-15 2013-03-27 中国科学院大连化学物理研究所 一种相变蓄热智能控温墙体材料及其制备方法
WO2017042530A1 (en) * 2015-09-08 2017-03-16 Croda International Plc Phase change materials and methods of regulating temperature
CN106046229A (zh) * 2016-07-11 2016-10-26 广州赛信冷链冷藏科技有限公司 一种相变微球及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Microencapsulation of a fatty acid with Poly(melamine–urea–formaldehyde)";Yeliz Konuklu 等;《Energy Conversion and Management》;20140219;第80卷;第382-390页 *
"水泥基用相变微胶囊的颗粒特征与热力学性能";王信刚 等;《硅酸盐通报》;20180228;第37卷(第2期);第567-577页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN108854878A (zh) 2018-11-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108854878B (zh) 一种癸酸微胶囊及其制备方法
CN103752236A (zh) 一种双层包覆香精微胶囊的制备方法
CN104449590A (zh) 一种相变储能材料的纳米胶囊及其制备方法
CN109925985A (zh) 一种相变材料微胶囊包覆的方法和应用
CN105399889A (zh) 一种相变储能材料的杂化壁材纳米胶囊及其制备方法
IE43386B1 (en) Process for microencapsulation of metallocenes
CN102311720A (zh) 一种相变储能胶囊及其制备方法
CN104650816A (zh) 一种低温相变储能微胶囊及其制备方法
CN101822962B (zh) 一种以非异氰酸酯聚氨酯为囊壁的相变储能胶囊制备方法
CN102876297A (zh) 一种低过冷度相变材料微胶囊及其制备方法
CN105542724A (zh) 一种掺杂金属纳米粒子的微胶囊相变材料颗粒及制备方法
CN108218273B (zh) 适用于水泥基材料的微纳米潜热存储胶囊及其制备方法
CN112745805A (zh) 一种相变微胶囊的制备方法
CN110819308A (zh) 相变储能微胶囊及其制备方法和应用
CN113929342B (zh) 一种微胶囊型聚羧酸超塑化剂及其制备方法
CN105797660A (zh) 一种油溶性醚化氨基树脂制备胶囊的方法
CN102391839B (zh) 抑制过冷相变的烷烃微胶囊及其制备与应用
CN104874337A (zh) 一种二氧化硅包裹结晶水和盐相变材料微胶囊的制备方法
CN104830532A (zh) 一种缓释微胶囊姜油香精的制备方法
CN108587573A (zh) 一种相变储能材料的合成方法
CN101824306B (zh) 一种微胶囊包覆的多相变材料的制备方法
CN113355055A (zh) 一种高相变焓微胶囊及其制备方法
CN104437284A (zh) 一种相变微胶囊的制备方法
CN104592946A (zh) 一种纳米胶囊复合相变储能材料制备方法
CN111518522A (zh) 一种石墨改性相变微胶囊的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant