CN112295516A - 一种相变微胶囊及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种相变微胶囊及其制备方法,首先将表面活性剂与盐酸溶液混合,加入熔化的有机相变材料,获得芯材乳液;再将铝源加入到糖溶液中得到混合液,然后逐滴加入到芯材乳液中得到固液混合物;最后进行过滤、洗涤、干燥,获得相变微胶囊。本发明方法使得氧化铝壁材能够高效包覆有机相变材料,所制得的相变微胶囊形貌完整、规则,导热系数、阻燃性和包覆率均较高。
Description
技术领域
本发明属于相变储能材料技术领域,具体涉及一种相变微胶囊及其制备方法。
背景技术
相变储能材料具有储能密度大、相变过程近似等温的突出优点,在太阳能利用、建筑节能、余热回收、调温纤维、电子设备控温、功能热流体等领域得到广泛应用。相变微胶囊是通过微胶囊技术将相变材料包覆而形成具有核壳结构的相变储能材料。相变微胶囊解决了传统相变材料在实际应用中存在的泄漏及腐蚀性等问题。将相变微胶囊掺混入水泥砂浆、混凝土、石膏等建筑材料中,或向天花板、地板、内墙板等建筑结构里添加相变微胶囊,构成被动式建筑储能系统。这种房屋可以根据环境变化自动调节室温,大幅度节省电能。
原位聚合法和界面聚合法是常用的相变微胶囊合成方法,虽然起步较早,但是在合成过程中以有机壁材为主,不便于掺混到常规建筑材料中(多数是无机材料);而且此类有机壁材导热性和阻燃性不佳,严重影响其与建筑材料的混合使用。
CN102059083A公开了一种壁材镶嵌纳米氧化铝的相变微胶囊的制备方法。该相变微胶囊由内部芯材和外部壁材构成,其中壁材内镶嵌有纳米氧化铝颗粒。该方法包括,将芯材乳化形成乳液;制备三聚氰胺-甲醛预聚体溶液,然后采用高速分散机对纳米氧化铝,分散剂,润湿剂和水组成的混合液进行搅拌,得到纳米氧化铝分散液,再将分散液加到三聚氰胺-甲醛预聚体溶液中,从而得到分散有纳米氧化铝的三聚氰胺-甲醛预聚体溶液;将分散有纳米氧化铝的三聚氰胺-甲醛预聚体溶液添加到乳液中进行反应。该方法是先制备三聚氰胺-甲醛预聚体溶液,再将分散液加到三聚氰胺-甲醛预聚体溶液中,需采用分散剂、润湿剂对纳米氧化铝进行预分散处理,以制备壁材上镶嵌不同质量分数纳米氧化铝的微胶囊。然而,纳米氧化铝虽然经过分散、润湿处理,但是其颗粒直径非常细小,在处理阶段就容易产生聚集现象,生成较大颗粒,而这种颗粒附着在三聚氰胺-甲醛预聚体后,就容易造成大小颗粒分布不均匀,对壁材性能带来不利影响。
CN106367031A公开了一种高热导率复合相变微胶囊及其制备方法,由纳米颗粒作为乳化剂稳定石蜡、单体形成乳液,聚合形成由纳米颗粒/聚合物为壁材和石蜡为芯材的相变微胶囊。该方法采用Pickering 乳液制备技术,将纳米颗粒嵌入到聚合物壁层并且密集排布,有效热传导面积加大,一定程度上提高相变微胶囊的导热系数。但是,纳米颗粒在添加过程中难免发生团聚,进而造成部分导热面积上没有纳米颗粒,影响相变微胶囊的实际传热效果。
CN107384328A公开了一种无机材料包覆的相变微胶囊的制备方法及其制品和应用,通过乳液界面上的溶胶-凝胶反应,一步得到无机材料包覆的相变材料;所述方法包括如下步骤:1)配制分散相,包括将无机物反应前驱体分散于熔融的相变材料中;2)配制连续相,包括将乳化剂溶于极性溶剂中;3)将步骤1)制备得到的分散相分散于步骤2)制备得到的连续相中,在乳化剂的作用下,通过乳化作用形成乳液;4)将步骤3)制备得到的乳液在常温或加热条件下进行界面反应,制备得到所述无机材料包覆的相变微胶囊。该方法使用乳液界面上的溶胶-凝胶反应,无机壁材前驱体需要经过水解和缩聚两步反应制备得到,即工艺时间和能耗较高。此外,无机壁材湿凝胶在失水的时候,容易形成很多细小的孔隙,导致芯材石蜡由于熔化渗透到空隙中,造成核-壳的界限不明显,洗涤过程中容易造成泄漏。
CN101113322A公开了一种单分散相变微胶囊的制备方法,包括 (1)芯材乳化液的制备:首先配制质量浓度为0.1%~5%的非离子乳化剂水溶液50mL,加热至芯材原料熔点以上,然后将碳数为5~50的烷烃芯材加到非离子乳化剂水溶液中,其烷烃芯材在混合液中的含量为0.5wt%~20wt%,在200rpm~1000rpm的搅拌速度下充分搅拌,同时逐渐升温至50℃~95℃,得到芯材乳化液;对于碳原子数在5~9 的烷烃乳化液的制备过程中,反应体系采用密封加压; (2)壁材预聚体的合成:将0.3~6g三聚氰胺或尿素,3~10mL质量浓度为37%的甲醛和5~10mL去离子水混合,磁力搅拌,用Na2CO3或三乙醇胺溶液调节体系的pH值为9~11,或者用氢氧化钠溶液调节体系的 pH值为9~11;水浴加热至60~80℃,体系变透明之后,再继续反应,分别得到水溶性的蜜胺树脂或脲醛树脂壁材预聚体; (3)单分散性相变微胶囊的制备:在反应温度为50~80℃下,将步骤 (2)得到的水溶性的蜜胺树脂或脲醛树脂壁材预聚体溶液,加入到步骤(1)配制得到的芯材乳化液中;将搅拌速度降至200rpm~400rpm,用酸慢慢调节体系pH值为4.5~5.5,此时乳液体系由澄清变为乳白,保持温度50~95℃下反应10~15分钟,然后继续缓慢加入酸,使体系pH值进一步降低到3.5~4,保持温度继续反应,降温熟化;产物经过滤,再用去离子水洗涤,过滤或离心分离,用去离子水洗涤,真空干燥,得到单分散性相变微胶囊。该方法制备工艺复杂,壁材中含有甲醛成分,会带来环境污染隐患;且完全由有机物组成壁材,造成制备后的相变微胶囊导热系数和阻燃性能不高。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供了一种氧化铝壁材的相变微胶囊及其制备方法。本发明制备过程中,通过氧化铝胶体沉积的方式高效包覆相变材料,所制得的相变微胶囊形貌完整、规则,导热系数、阻燃性和包覆率均较高。
本发明提供的相变微胶囊的制备方法,包括以下步骤:
(1)将表面活性剂与盐酸溶液混合,加入熔化的有机相变材料,在恒温水浴下进行反应,获得芯材乳液;
(2)将铝源加入到糖溶液中,反应得到混合液,然后逐滴加入到步骤(1)芯材乳液中,恒温水浴反应得到固液混合物;
(3)将所得固液混合物进行过滤、洗涤、干燥,获得氧化铝壁材的相变微胶囊。
在步骤(1)中,所述的表面活性剂选自阴离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂的组合,其中阴离子型表面活性剂可以是十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠等中的至少一种,优选十二烷基苯磺酸钠;非离子型表面活性剂可以是辛烷基酚聚氧乙烯醚-10、壬基酚聚氧乙烯醚-10等中至少一种,优选辛烷基酚聚氧乙烯醚-10。阴离子型表面活性剂与非离子型表面活性剂的质量比为(0.75~2.5):1,优选(1.25~1.75):1。
在步骤(1)中,所述的盐酸溶液的浓度为0.65mol/L~1.55mol/L,优选0.85mol/L~1.25mol/L。
在步骤(1)中,所述的有机相变材料选自正十二醇、正十八烷、相变温度为20℃~30℃的石蜡等中的一种或几种,优选相变温度为20℃~30℃的石蜡。
在步骤(1)中,所述的恒温水浴温度为35℃~80℃,优选45℃~60℃;反应的搅拌转速为1000rpm~4000rpm,优选1700rpm~2800rpm;反应时间为10min~60min,优选25min~45min。
在步骤(1)中,所述的表面活性剂、盐酸溶液和有机相变材料的质量比为(0.1~0.4):(6~12):1,优选(0.17~0.29):(7.7~9.5):1。
在步骤(2)中,所述的铝源选自异丙醇铝、仲丁醇铝、正丁醇铝等中的一种或几种,优选异丙醇铝。
在步骤(2)中,所述的糖为葡萄糖及其衍生多糖,如具体为葡萄糖、蔗糖、可溶性淀粉等中的一种或几种,优选葡萄糖。
在步骤(2)中,所述的铝源、糖和水的质量比为1:(0.2~0.8):(4~12),优选1:(0.35~0.55):(6~10)。
在步骤(2)中,反应在室温进行,室温为20℃~35℃;反应的搅拌转速为500rpm~1000rpm,反应时间为30min~60min。
在步骤(2)中,所述的芯材乳液与混合液的质量比为1:(0.75~2),优选1:(1.15~1.45)。
在步骤(2)中,所述的逐滴加入为0.8mL/min~3.7mL/min,优选1.5mL/min~2.1mL/min。所述的恒温水浴温度为60℃~97℃,优选80℃~90℃;反应搅拌转速为300rpm~800rpm,优选500rpm~700rpm;反应时间为1h~6h,优选3.5h~4.5h。
在步骤(3)中,所述固液混合物采用常规过滤方式,得到的固体进行洗涤,洗涤溶剂选自去离子水、无水乙醇、石油醚等中的一种或几种,优选质量比为1:1的去离子水和无水乙醇。
在步骤(3)中,所述的干燥温度为35℃~75℃,优选45℃~55℃;干燥时间为8h~24h,优选12h~16h。
本发明所述的相变微胶囊是采用上述本发明方法制备的。所制备的相变微胶囊以化学沉积的氧化铝为壁材,相变微胶囊的粒径为0.5μm~2μm,熔化焓值和凝固焓值分别大于100J/g,导热系数为0.95W·m-1·k-1~1.87 W·m-1·k-1,抗压强度大于0.5MPa,极限氧指数大于27。
本发明制备的氧化铝壁材的相变微胶囊可用于工业余热回收、太阳能蓄热调温、民居建筑物保温等多个技术领域。
与现有技术相比,本发明具有如下优点:
(1)本发明采用化学沉积法将氧化铝壁材均匀地分散、包裹在芯材乳液液滴外生成相变微胶囊,与传统将氧化铝粉末掺混或嵌入到壁材后合成相变微胶囊相比,氧化铝在芯材乳液液滴表面的分散更加均匀,不易发生团聚现象,使得其对阻燃性和传热性的改善效果更加显著。
(2)本发明采用阴离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂的组合用于化学沉积法中分散氧化铝壁材以包裹芯材,分散效果好,能够在相变材料外部生成致密且均匀的壁材。在酸性溶液中,异丙醇铝水解生成AlOOH,带正电荷的(AlO+)基团与阴离子型表面活性剂的亲水端结合,而阴离子型表面活性剂的亲油端则与乳液液滴连接,形成沉积在乳液液滴周围的壁材预聚体。非离子型表面活性剂的亲水端同样与带正电荷的(AlO+)基团连接,而其亲油端则与糖类小分子形成一种双水相体系,即不断富集糖类小分子于壁材预聚体中,最终在乳液液滴外部生成致密且均匀的壁材。
(3)本发明在壁材成分中添加少量葡萄糖及其衍生多糖用于化学沉积法包裹芯材,糖类分子内部或分子间存在氢键作用,容易与无机物质形成均相结构,有助于壁材的分散。同时,糖类小分子中的羰基官能团可以与金属离子(如Al3+)形成络合配位体,改善相变微胶囊的力学性能。
(4)本发明操作简单,原料来源广泛,经济环保,有利于工业化生产。
附图说明
图1为实施例1、石蜡和异丙醇铝水解物的氧化铝壁材相变微胶囊的红外光谱图(FT-IR)。
图2为实施例1的氧化铝壁材相变微胶囊的扫描电镜照片(SEM)。
图3为石蜡、实施例1、实施例2、比较例1和比较例2的氧化铝壁材相变微胶囊的差式扫描量热曲线图(DSC)。
具体实施方式
下面通过实施例来进一步说明本发明氧化铝壁材的相变微胶囊的制备方法和效果。实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
以下实施例中的实验方法,如无特殊说明,均为本领域常规方法。下述实施例中所用的实验材料,如无特殊说明,均从常规生化试剂商店购买得到。
实施例1
取1.5g十二烷基苯磺酸钠和1g辛烷基酚聚氧乙烯醚-10于锥形瓶中,加入100mL浓度为1mol/L的盐酸溶液,待完全溶解后加入11.5g相变温度为25℃的熔化石蜡,并在50℃恒温水浴中以2100rpm转速反应30min,获得芯材乳液。
取14.3g异丙醇铝加入到含有6.9g葡萄糖和126.9g去离子水的糖溶液中,25℃下以800rpm搅拌40min,以1.85mL/min的速度逐滴加入到芯材乳液中,在85℃恒温水浴中以600rpm搅拌反应4h,得到固液混合物。
将所得的固液混合物抽滤处理,以质量比为1:1的去离子水和无水乙醇洗涤数次,再将滤饼置于50℃干燥14.5h,获得氧化铝壁材的相变微胶囊。
由图1的红外光谱图说明,实施例1样品的红外特征峰中同时出现芯材和壁材的红外特征峰,即相变微胶囊包覆效果良好。由图2可以看出,相变微胶囊呈规则球形,粒径尺寸约为0.6μm。
实施例2
取1.25g十二烷基苯磺酸钠和1g辛烷基酚聚氧乙烯醚-10于锥形瓶中,加入88.55mL浓度为0.85mol/L的盐酸溶液,待完全溶解后加入11.5g相变温度为25℃的熔化石蜡,并在45℃恒温水浴中以1700rpm转速反应45min,获得芯材乳液。
取16g异丙醇铝加入到含有5.6g葡萄糖和96g去离子水的糖溶液中,20℃下以500rpm搅拌30min,以1.5mL/min的速度逐滴加入到芯材乳液中,在80℃恒温水浴中以500rpm搅拌反应4.5h,得到固液混合物。
将所得的固液混合物抽滤处理,以质量比为1:1的去离子水和无水乙醇洗涤数次,再将滤饼置于45℃干燥16h,获得氧化铝壁材的相变微胶囊。
实施例3
取1.75g十二烷基苯磺酸钠和1g辛烷基酚聚氧乙烯醚-10于锥形瓶中,加入109.25mL浓度为1.25mol/L的盐酸溶液,待完全溶解后加入11.5g相变温度为25℃的熔化石蜡,并在60℃恒温水浴中以2800rpm转速反应25min,获得芯材乳液。
取15.5g异丙醇铝加入到含有8.5g葡萄糖和155g去离子水的糖溶液中,30℃下以1000rpm搅拌60min,以2.1mL/min的速度逐滴加入到芯材乳液中,在90℃恒温水浴中以700rpm搅拌反应3.5h,得到固液混合物。
将所得的固液混合物抽滤处理,以质量比为1:1的去离子水和无水乙醇洗涤数次,再将滤饼置于55℃干燥16h,获得氧化铝壁材的相变微胶囊。
实施例4
同实施例1,不同在于采用十六烷基三甲基溴化铵代替十二烷基苯磺酸钠,其它反应条件和物料组成不变,获得氧化铝壁材的相变微胶囊。
实施例5
同实施例1,不同在于采用壬基酚聚氧乙烯醚-10代替辛烷基酚聚氧乙烯醚-10,其它反应条件和物料组成不变,获得氧化铝壁材的相变微胶囊。
实施例6
同实施例1,不同在于采用十六烷基三甲基溴化铵和壬基酚聚氧乙烯醚-10分别代替十二烷基苯磺酸钠和辛烷基酚聚氧乙烯醚-10,其它反应条件和物料组成不变,获得氧化铝壁材的相变微胶囊。
实施例7
同实施例1,不同在于采用正十二醇代替石蜡,其它反应条件和物料组成不变,获得氧化铝壁材的相变微胶囊。
实施例8
同实施例1,不同在于采用正十八烷代替石蜡,其它反应条件和物料组成不变,获得氧化铝壁材的相变微胶囊。
实施例9
同实施例1,不同在于采用仲丁醇铝代替异丙醇铝,其它反应条件和物料组成不变,获得氧化铝壁材的相变微胶囊。
实施例10
同实施例1,不同在于采用正丁醇铝代替异丙醇铝,其它反应条件和物料组成不变,获得氧化铝壁材的相变微胶囊。
实施例11
同实施例1,不同在于采用蔗糖代替葡萄糖,其它反应条件和物料组成不变,获得氧化铝壁材的相变微胶囊。
实施例12
同实施例1,不同在于采用可溶性淀粉代替葡萄糖,其它反应条件和物料组成不变,获得氧化铝壁材的相变微胶囊。
实施例13
同实施例1,不同在于采用去离子水代替质量比为1:1的去离子水和无水乙醇,其它反应条件和物料组成不变,获得氧化铝壁材的相变微胶囊。
实施例14
同实施例1,不同在于采用无水乙醇代替质量比为1:1的去离子水和无水乙醇,其它反应条件和物料组成不变,获得氧化铝壁材的相变微胶囊。
实施例15
同实施例1,不同在于采用石油醚代替质量比为1:1的去离子水和无水乙醇,其它反应条件和物料组成不变,获得氧化铝壁材的相变微胶囊。
实施例16
同实施例1,不同在于芯材乳液制备过程中,将盐酸溶液的浓度减小到0.65mol/L,其它反应条件和物料组成不变,获得氧化铝壁材的相变微胶囊Q。
实施例17
同实施例1,不同在于壁材合成阶段,将异丙醇铝的葡萄糖水溶液的滴加速度提高到3mL/min,其它反应条件和物料组成不变,获得氧化铝壁材的相变微胶囊。
比较例1
同实施例1,不同在于芯材乳液制备阶段,只采用十二烷基苯磺酸钠作为表面活性剂,其它反应条件和物料组成不变,获得氧化铝壁材的相变微胶囊。
比较例2
同实施例1,不同在于芯材乳液制备阶段,只采用辛烷基酚聚氧乙烯醚-10作为表面活性剂,其它反应条件和物料组成不变,获得氧化铝壁材的相变微胶囊。
比较例3
同实施例1,不同在于壁材合成阶段,省去葡萄糖,其它反应条件和物料组成不变,获得氧化铝壁材的相变微胶囊。
比较例4
同实施例1,不同在于壁材合成阶段,将异丙醇铝的葡萄糖水溶液直接倒入制备好的乳液中,其它反应条件和物料组成不变,获得氧化铝壁材的相变微胶囊。
比较例5
同实施例1,不同在于采用月桂酸代替石蜡,其它反应条件和物料组成不变,获得氧化铝壁材的相变微胶囊。
比较例6
同实施例1,不同在于芯材乳液制备阶段,采用等量等浓度的柠檬酸溶液代替盐酸溶液,其它反应条件和物料组成不变,获得氧化铝壁材的相变微胶囊。
比较例7
同实施例1,不同在于后处理阶段,抽滤后不用溶剂洗涤,其它反应条件和物料组成不变,获得氧化铝壁材的相变微胶囊。
比较例8
按照CN102059083A描述的方法,将20g石蜡和10g苯乙烯-马来酸酐共聚物钠盐溶于200mL去离子水。待石蜡熔化后,搅拌得到水包油乳液,再用醋酸水溶液将乳液pH值调至4~5。将3g三聚氰胺、10mL 37wt.%的甲醛溶液和20mL去离子水均匀混合,用三乙醇胺水溶液调节pH值为8.5,在70℃下以300rpm搅拌30min,得到三聚氰胺-甲醛树脂预聚体溶液。再将15g预处理后的纳米氧化铝混合液加入预聚体溶液中,继续搅拌10min。最后,调节乳液搅拌速度至600rpm,以2mL/min的速度滴加预聚体溶液,滴完后继续搅拌2h,用三乙醇胺水溶液调节pH值,用热去离子水洗涤至中性,将滤饼在真空干燥箱中干燥24h,得到微胶囊粉末。
比较例9
按照CN106367031A描述的方法,将2g纳米氧化铝粉末超声分散在乙醇中,将5%的硅烷偶联剂KH-570溶解于氧化铝分散液中,升温回流处理。离心洗涤后真空干燥12h得到改性纳米氧化铝颗粒。取0.4g改性纳米氧化铝颗粒超声分散于100g蒸馏水中,加入0.05g过硫酸铵和0.3g氯化钙;将5g 52℃石蜡升温到60℃后与2g苯乙烯、1.5g丙烯酸丁酯、0.5g二乙烯基苯溶液均匀混合,加入0.04g偶氮二异丁腈,形成油相;将水相与油相混合,告诉剪切5min,升温至70℃,聚合反应12h,分离干燥后得到纳米颗粒改性的石蜡相变微胶囊。
比较例10
按照CN107384328A描述的方法,取10g钛酸四丁酯、2g氨丙基三甲基硅烷和1g苯基三甲氧基硅烷加入到30g熔融的正十八烷中,充分混合后作为分散相。取2.5g十二烷基硫酸钠加入到50g水中,作为连续相,利用浓度为2mol/L的盐酸调节连续相pH至2.5.将分散相加入到连续相中,利用超声进行乳化,时间为30min,将所得乳液转移到三口烧瓶,机械搅拌12h。经过分离、洗涤以及进一步干燥得到相变微胶囊。
比较例11
按照CN101113322A描述的方法,分别制备芯材乳液和壁材预聚体,将壁材预聚体溶液倒入芯材乳液中,并将搅拌速度降至400rpm,用质量浓度5%的柠檬酸慢慢调节体系pH值约为5,保持70℃下反应15min,继续缓慢加入5%的柠檬酸,使体系pH值降至3.5~4,恒温反应2h,降温熟化。产物经过滤、洗涤,得到沉淀,用60℃热水洗涤两次,真空干燥,得到相变微胶囊。
测试例1
测定实施例1-17和比较例1-11中的相变微胶囊的理化性质,具体结果见表1。采用差示扫描量热仪(DSC)测试相变微胶囊熔化和凝固两个过程的相变焓值,仪器型号为美国TA公司的Q20。高纯氮气氛围下、温度测试范围为-70℃~70℃,升温速率为10℃/min,样品重量约为5mg。采用日本Hitachi S-4700型场发射扫描电子显微镜(SEM)观察相变微胶囊的形貌及粒径尺寸。测试前,需对干燥后的样品进行喷金处理,增强其导电性,加速电压为20KV。采用湘仪仪器有限公司DRL-III-P型导热系数测试仪测定相变微胶囊的导热系数。采用东莞市恒科自动化设备有限公司HK-200型抗压强度测试仪测定相变微胶囊的抗压强度。采用江苏正瑞泰邦电子科技有限公司JF-3型氧指数测定仪测试相变微胶囊的极限氧指数。
其中,相变微胶囊包覆率=(微胶囊熔化焓值/相变材料熔化焓值)×100%。依据GB2406-80规定,极限氧指数小于22属于易燃材料,极限氧指数在22~27间属于可燃材料,极限氧指数大于27属于难燃材料。
表1 实施例和比较例制备的相变微胶囊的理化性质
由表1可知,本发明制备的含氧化铝壁材的相变微胶囊具有良好的性质,实施例1中产品的熔化焓值和凝固焓值分别为134.3J·g-1和135.9J·g-1,连续使用50个周期后,熔化焓值和凝固焓值仍然保持在132.6J·g-1和133.4J·g-1,包覆率达到88.5%;其导热系数、抗压强度和极限氧指数分别为1.87W·m-1·k-1、2.3MPa和34。而比较例产品的熔化焓值和凝固焓值普遍低于100 J·g-1,说明本发明制备的含氧化铝壁材的相变微胶囊各项性能指标均好于比较例样品。由图3的差式扫描量热曲线可见,实施例1、2样品的相变焓值高于比较例1、2样品的相变焓值,与表1中的测量结果一致。
Claims (19)
1.一种相变微胶囊的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)将表面活性剂与盐酸溶液混合,加入熔化的有机相变材料,在恒温水浴下进行反应,获得芯材乳液;
(2)将铝源加入到糖溶液中,反应得到混合液,然后逐滴加入到步骤(1)芯材乳液中,恒温水浴反应得到固液混合物;
(3)将所得固液混合物进行过滤、洗涤、干燥,获得氧化铝壁材的相变微胶囊。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:在步骤(1)中,所述的表面活性剂选自阴离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂的组合。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:所述的阴离子型表面活性剂是十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的至少一种,优选十二烷基苯磺酸钠。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:所述的非离子型表面活性剂是辛烷基酚聚氧乙烯醚-10、壬基酚聚氧乙烯醚-10中至少一种,优选辛烷基酚聚氧乙烯醚-10。
5.根据权利要求2、3或4所述的方法,其特征在于:所述的阴离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂的质量比为(0.75~2.5):1,优选(1.25~1.75):1。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:在步骤(1)中,所述的盐酸溶液的浓度为0.65mol/L~1.55mol/L,优选0.85mol/L~1.25mol/L。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:在步骤(1)中,所述的有机相变材料选自正十二醇、正十八烷、相变温度为20℃~30℃的石蜡中的一种或几种,优选相变温度为20℃~30℃的石蜡。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:在步骤(1)中,所述的恒温水浴温度为35℃~80℃,优选45℃~60℃;反应的搅拌转速为1000rpm~4000rpm,优选1700rpm~2800rpm;反应时间为10min~60min,优选25min~45min。
9.根据权利要求1-7任意一项所述的方法,其特征在于:在步骤(1)中,所述的表面活性剂、盐酸溶液和有机相变材料的质量比为(0.1~0.4):(6~12):1,优选(0.17~0.29):(7.7~9.5):1。
10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:在步骤(2)中,所述的铝源选自异丙醇铝、仲丁醇铝、正丁醇铝中的一种或几种,优选异丙醇铝。
11.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:在步骤(2)中,所述的糖为葡萄糖及其衍生多糖,优选葡萄糖、蔗糖、可溶性淀粉中的一种或几种。
12.根据权利要求1、10或11所述的方法,其特征在于:在步骤(2)中,所述的铝源、糖和水的质量比为1:(0.2~0.8):(4~12),优选1:(0.35~0.55):(6~10)。
13.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:在步骤(2)中,反应在室温进行,反应的搅拌转速为500rpm~1000rpm,反应时间为30min~60min。
14.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:在步骤(2)中,所述的芯材乳液与混合液的质量比为1:(0.75~2),优选1:(1.15~1.45)。
15.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:在步骤(2)中,所述的逐滴加入为0.8mL/min~3.7mL/min,优选1.5mL/min~2.1mL/min。
16.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:在步骤(2)中,所述的恒温水浴温度为60℃~97℃,优选80℃~90℃;反应搅拌转速为300rpm~800rpm,优选500rpm~700rpm;反应时间为1h~6h,优选3.5h~4.5h。
17.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:在步骤(3)中,所述洗涤的溶剂选自去离子水、无水乙醇、石油醚中的一种或几种,优选质量比为1:1的去离子水和无水乙醇。
18.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:在步骤(3)中,所述的干燥温度为35℃~75℃,优选45℃~55℃;干燥时间为8h~24h,优选12h~16h。
19.一种相变微胶囊,其特征在于是采用权利要求1-18任意一项所述方法制备的。
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