CN109881473A - 一种原位交联储能调温功能整理剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种原位交联储能调温功能整理剂及其制备方法，以相变材料、乳化剂、分散剂、硅溶胶、水、消泡剂、水性聚氨酯、交联剂和渗透剂为原料制备而成。制备所述原位交联储能调温功能整理剂的方法，包括以下步骤：(1)将相变材料、乳化剂、分散剂、硅溶胶和水依次加入反应釜中搅拌混合，作为原位交联储能调温功能整理剂的A组分；(2)将水性聚氨酯、交联剂和渗透剂混合后，作为原位交联储能调温功能整理剂的B组分；(3)将A组分和B组分进行混合，即得原位交联储能调温功能整理剂。本发明制备的原位交联储能调温功能整理剂储能调温功能明显、储存稳定性好、价格低廉，制备工艺简便可控，可应用于纺织、建筑、医疗、运输等领域。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及了一种原位交联储能调温功能整理剂及其制备方法。
背景技术
随着社会的进步与发展，人们对功能化、智能化、绿色环保材料的探索与研发已变得愈加强烈。具有储能调温功能的相变材料正是这样一类材料，已引起人们的密切关注，其在航天、建筑、纺织、汽车、医疗、运输等领域都具有巨大的应用潜力。
将相变材料微胶囊化，即将相变材料封装，是当前炙手可热的研究课题。这种方式克服了相变材料在应用过程中易泄露的问题，通过缓慢释放提高了相变材料的使用效率，同时也进一步扩大了相变材料的应用领域。然而，在制备相变微胶囊及应用相变微胶囊乳液时，却碰到了各式各样的困境，如相变微胶囊包覆率低、潜热值低、颗粒尺寸难控、制备周期长，应用工序复杂，应用后附着力差等，这实质上已严重制约了相变微胶囊的实际应用。当前，开发包覆相变材料的新型技术和应用方式已变得迫在眉睫。
发明内容
本发明的目的在于提供一种原位交联储能调温功能整理剂及其制备方法，通过将可交联的树脂直接和乳化后得到的相变材料乳液混合，使树脂吸附于相变材料乳胶粒表面，随溶剂的蒸发，树脂发生交联反应，进而会在基材表面固化形成透明膜层，所得固化膜会将相变材料牢牢包裹于膜内，起到类似于微胶囊壳层的作用。本申请所开发的储能调温功能整理剂制备周期短、应用工序简便，通过在基材上发生原位交联反应，形成的固化膜对相变材料包覆率高，并可极大地提升了相变材料在基材上的附着性。
为了解决上述技术问题，采用如下技术方案：
一种原位交联储能调温功能整理剂，其特征在于：该整理剂由如下重量份数的原料制备而成：相变材料30-40份、乳化剂0.9-1.2份、分散剂0.3-0.4份、硅溶胶1.5-2.0份、水100份、消泡剂0.6-0.8份、水性聚氨酯60-80份、交联剂2.1-2.8份和渗透剂3-4份。
优选后，所述相变材料的相变温度范围为23-39℃。
优选后，所述乳化剂为OP-10和司班80的混合液，其中两者的质量比为2:1。
优选后，所述硅溶胶的固含量为35％且其粒径为10-30nm。
优选后，所述水性聚氨酯为单组分、脂肪族类聚氨酯。
优选后，所述的交联剂为异氰酸酯交联剂EC-606、有机硅交联剂9302和氮丙啶中的一种。
一种原位交联储能调温功能整理剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)将相变材料、乳化剂、分散剂、硅溶胶和分散介质依次加入反应釜中搅拌混合，然后开启均质机以12000r/min乳化60min，紧接着加入消泡剂，待消泡后取出即作为原位交联储能调温功能整理剂的A组分；
(2)将水性聚氨酯、交联剂和渗透剂混合后，在500r/min机械搅拌下混合均匀，混合液作为原位交联储能调温功能整理剂的B组分；
(3)将A组分和B组分进行混合，在500r/min机械搅拌下混合均匀，即得原位交联储能调温功能整理剂。
一种原位交联储能调温功能整理剂的应用，其特征在于：该整理剂通过浸渍、浸轧、喷洒、喷印中的一种方式进行应用。
由于采用上述技术方案，具有以下有益效果：
本发明通过将可交联的树脂直接和乳化后得到的相变材料乳液混合，使树脂吸附于相变材料乳胶粒表面，随溶剂的蒸发，树脂发生交联反应，进而会在基材表面固化形成透明膜层，所得固化膜会将相变材料牢牢包裹于膜内，起到类似于微胶囊壳层的作用。本申请所开发的储能调温功能整理剂制备周期短、应用工序简便，通过在基材上发生原位交联反应，形成的固化膜对相变材料包覆率高，并可极大地提升了相变材料在基材上的附着性。
整理剂制备周期短、应用工序简便，性能稳定、价格低廉，适合于多种场合使用。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1是实施例1中蓄热调温棉织物的扫描电子显微镜图像。
图2是实施例1中蓄热调温棉织物的差示扫描量热谱图。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明作进一步说明：
在下述实施例中，如无特别说明，所用的试剂、材料和设备均可从商业途径购得，或者常规方法制得。
实施例1
1)将30份石蜡(相变点28℃)、0.9份按照质量比2:1复配的OP-10和司班80乳化剂、0.3份聚乙二醇(分散剂)、1.5份固含量为35％且粒径为10nm的硅溶胶和100份水依次加入反应釜中搅拌混合，然后开启均质机以12000r/min乳化60min，紧接着加入0.6份有机硅消泡剂，待消泡后取出即作为原位交联储能调温功能整理剂的A组分；
2)将60份单组分、脂肪族类水性聚氨酯、2.1份异氰酸酯交联剂EC-606和3份JFC渗透剂混合后，在500r/min机械搅拌下混合均匀，混合液作为原位交联储能调温功能整理剂的B组分；
3)将A组分和B组分进行混合，在500r/min机械搅拌下混合均匀，即得原位交联储能调温功能整理剂。
将所得原位交联储能调温功能整理剂通过浸轧方式施加于棉织物上，经烘干后得到具有储能调温功能的棉织物，可应用于制备服装、被子等产品。图1展示了制备所得蓄热调温纺织品的扫描电子显微镜图像，图2显示了制备所得蓄热调温纺织品的差示扫描量热谱图。
实施例2
1)将35份十二醇(相变点23℃)、1.05份按照质量比2:1复配的OP-10和司班80乳化剂、0.35份聚乙二醇(分散剂)、1.75份固含量为35％且粒径为20nm的硅溶胶和100份水依次加入反应釜中搅拌混合，然后开启均质机以12000r/min乳化60min，紧接着加入0.7份有机硅消泡剂，待消泡后取出即作为原位交联储能调温功能整理剂的A组分；
2)将75份单组分、脂肪族类水性聚氨酯、2.6份有机硅交联剂9302和3.5份JFC渗透剂混合后，在500r/min机械搅拌下混合均匀，混合液作为原位交联储能调温功能整理剂的B组分；
3)将A组分和B组分进行混合，在500r/min机械搅拌下混合均匀，即得原位交联储能调温功能整理剂。
将所得原位交联储能调温功能整理剂通过喷洒方式施加于白色墙体上，经自然晾干后即得到具有储能调温功能的墙体，可应用于房屋建筑领域。
实施例3
1)将40份十四醇(相变点39℃)、1.2份按照质量比2:1复配的OP-10和司班80乳化剂、0.4份聚乙二醇(分散剂)、2.0份固含量为35％且粒径为30nm的硅溶胶和100份水依次加入反应釜中搅拌混合，然后开启均质机以12000r/min乳化60min，紧接着加入0.8份有机硅消泡剂，待消泡后取出即作为原位交联储能调温功能整理剂的A组分；
2)将80份单组分、脂肪族类水性聚氨酯、2.8份有机硅交联剂9302和4份JFC混合后，在500r/min机械搅拌下混合均匀，混合液作为原位交联储能调温功能整理剂的B组分；
3)将A组分和B组分进行混合，在500r/min机械搅拌下混合均匀，即得原位交联储能调温功能整理剂。
将所得原位交联储能调温功能整理剂通过浸渍方式施加于木浆和涤纶混纺非织造布上，经烘干后即得到具有储能调温功能的非织造布，可应用于制备尿不湿产品。
实施例4
1)将40份石蜡-十四醇混合物(相变点32℃)、1.2份按照质量比2:1复配的OP-10和司班80乳化剂、0.4份聚乙二醇(分散剂)、2.0份固含量为35％且粒径为20nm的硅溶胶和100份水依次加入反应釜中搅拌混合，然后开启均质机以12000r/min乳化60min，紧接着加入0.8份有机硅消泡剂，待消泡后取出即作为原位交联储能调温功能整理剂的A组分；
2)将70份单组分、脂肪族类水性聚氨酯、2.1份氮丙啶交联剂和3份JFC渗透剂混合后，在500r/min机械搅拌下混合均匀，混合液作为原位交联储能调温功能整理剂的B组分；
3)将A组分和B组分进行混合，在500r/min机械搅拌下混合均匀，即得原位交联储能调温功能整理剂。
将所得原位交联储能调温功能整理剂通过喷印方式施加于真丝织物上，经烘干后即得到具有储能调温功能的真丝织物，可应用于制备睡衣、内衣、文胸产品。
以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。
Claims (9)
1.一种原位交联储能调温功能整理剂，其特征在于：该整理剂由如下重量份数的原料制备而成：相变材料30-40份、乳化剂0.9-1.2份、分散剂0.3-0.4份、硅溶胶1.5-2.0份、水100份、消泡剂0.6-0.8份、水性聚氨酯60-80份、交联剂2.1-2.8份和渗透剂3-4份。
2.根据权利要求1所述的一种原位交联储能调温功能整理剂，其特征在于：所述相变材料的相变温度范围为23-39℃。
3.根据权利要求1所述的一种原位交联储能调温功能整理剂，其特征在于：所述乳化剂为OP-10和司班80的混合液。
4.根据权利要求3所述的一种原位交联储能调温功能整理剂，其特征在于：其中OP-10和司班80的质量比为2:1。
5.根据权利要求1所述的一种原位交联储能调温功能整理剂，其特征在于：所述硅溶胶的固含量为35％且其粒径为10-30nm。
6.根据权利要求1所述的一种原位交联储能调温功能整理剂，其特征在于：所述水性聚氨酯为单组分、脂肪族类聚氨酯。
7.根据权利要求1所述的一种原位交联储能调温功能整理剂，其特征在于：所述的交联剂为异氰酸酯交联剂EC-606、有机硅交联剂9302和氮丙啶中的一种。
8.如权利要求1所述的一种原位交联储能调温功能整理剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)将相变材料、乳化剂、分散剂、硅溶胶和分散介质依次加入反应釜中搅拌混合，然后开启均质机以12000r/min乳化60min，紧接着加入消泡剂，待消泡后取出即作为原位交联储能调温功能整理剂的A组分；
(2)将水性聚氨酯、交联剂和渗透剂混合后，在500r/min机械搅拌下混合均匀，混合液作为原位交联储能调温功能整理剂的B组分；
(3)将A组分和B组分进行混合，在500r/min机械搅拌下混合均匀，即得原位交联储能调温功能整理剂。
9.如权利要求1所述的一种原位交联储能调温功能整理剂的应用，其特征在于：该整理剂通过浸渍、浸轧、喷洒、喷印中的一种方式进行应用。
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