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沙林树脂相变微胶囊及其制备方法与流程

2022-09-04 03:00:52 来源:中国专利 TAG:

1.本发明涉及技术领域,尤其涉及一种沙林树脂相变微胶囊及其制备方法。


背景技术:

2.相变材料(phase change material,简称pcm)是指在发生相变时可以吸收或释放大量能量(即相变焓)的一类材料。相变材料发生相变时,需要从环境中吸热或向环境放热,且其物理状态也会发生改变。相变材料物理状态发生变化时可储存或释放的能量称为相变热。相变材料可以通过相转变实现热量存储,是一种重要的潜热存储材料,具有很好的潜在应用前景。
3.纯相变材料发生相变时中受到许多限制,存在易泄漏、腐蚀性、体积不稳定、易发生相分离、过冷度大、传热性能差等缺陷。为了解决上述问题,人们将相变材料胶囊化,将相变材料包埋在无机或有机聚合物、高分子和金属(合金)等囊壁材料中,制成具有稳定核壳结构的定型相变材料,将相变材料与外界环境隔绝开,使其所处的环境更加稳定,不仅可以增加胶囊的比表面积以及传热面积,提高胶囊的储/放热速率,还可增加相变材料与基材的相容性,从而解决了上述问题,拓宽了相变材料的应用范围。
4.微胶囊的制备方法和壁材的种类会直接影响微胶囊的使用性能。目前,以有机聚合物为壁材的相变微胶囊的制备方法有原位聚合法、界面聚合法、乳液共聚法、溶剂蒸发法等。制备相变微胶囊的囊壁大多数为三聚氰胺-甲醛树脂、脲醛树脂、酚醛树脂或其改性物、聚甲基丙烯酸甲酯和聚脲、聚氨酯、聚氨酯-脲。
5.沙林树脂是指美国杜邦的锂、钠离子聚合物树脂,其专业名称为:乙烯-丙烯酸树脂,商品名为surlyn树脂(音译沙林或沙淋)。它是在乙烯和丙烯酸(或甲基丙烯酸)的共聚物主链上引入金属离子(如锌、镁等),以实现分子链交联的一类聚合物。它属于热塑性弹性体,室温下有优良的橡胶弹性和柔韧性,具有优异的低温抗冲击韧性,出色的抗磨损、刮擦性能,出色的抗化学药品性能。


技术实现要素:

6.本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术中相变微胶囊的壁材韧性不够强,相变材料的使用中囊壁容易破裂,提供一种沙林树脂相变微胶囊及其制备方法。
7.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种沙林树脂相变微胶囊,包括囊芯和包裹所述囊芯的囊壁,所述囊芯为低熔点的脂肪酸、脂肪醇、脂肪酸酯或石蜡烃类化合物,所述囊壁为沙林树脂。
8.优选地,囊芯为十二烷、十四烷、十六烷、十八烷、月桂醇、肉豆蔻醇、棕榈醇、硬脂醇、赤藻糖醇、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、硬脂酸丁酯中的一种。
9.优选地,囊芯为十四烷、十六烷、十八烷、月桂醇、棕榈醇、赤藻糖醇、月桂酸、棕榈酸、硬脂酸丁酯中的一种。
10.优选地,囊壁为杜邦surlyn 1601、surlyn 1650、surlyn 1705、surlyn 1855、
1650、surlyn 1705、surlyn 1855、surlyn 1901、surlyn 8940、surlyn 9020、surlyn 9120、surlyn pc-2000中的一种。沙林树脂属于热塑弹性体,有非常好的耐化学、耐溶剂、耐水性能,并且有很大的柔韧性,使得微胶囊的囊壁不易破裂。
30.本发明提供一种沙林树脂相变微胶囊的制备方法,包括以下步骤:
31.s1、将去离子水加热到80-100℃,在300-1900rpm转速下,20-100min内缓慢加入沙林树脂,继续搅拌20-180min,形成第一水相溶液;优选沙林树脂与去离子水的质量比为2-10:80-100。
32.s2、将步骤s1得到的第一水相溶液降温到20-60℃,加入乳化剂,在300-1900rpm转速下,搅拌10-50min,形成第二水相溶液;优选乳化剂与去离子水的质量比为0.5-2.5:80-100。
33.乳化剂为苯乙烯-马来酸酐共聚物钠盐、乙烯-马来酸酐共聚物钠盐、聚丙烯酸钠、阴离子聚丙烯酰胺、烷基酚聚氧乙烯醚、失水山梨醇脂肪酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、聚乙烯醇、阿拉伯胶中的一种。
34.s3、打开高速剪切乳化机,在20-60℃下,转速为5000-15000rpm,将囊芯用5~15min滴加到步骤s2得到的第二水相溶液中,继续乳化搅拌10-50min,形成稳定的水包油乳化液;囊芯与去离子水的质量比为8-24:80-100。囊芯为低熔点的脂肪酸、脂肪醇、脂肪酸酯或石蜡烃类化合物;优选囊芯为十二烷、十四烷、十六烷、十八烷、月桂醇、肉豆蔻醇、棕榈醇、硬脂醇、赤藻糖醇、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、硬脂酸丁酯中的一种,优选十四烷、十六烷、十八烷、月桂醇、棕榈醇、赤藻糖醇、月桂酸、棕榈酸、硬脂酸丁酯中的一种。囊芯相变材料为微胶囊提供相变潜热。
35.s4、将步骤s3得到的乳化液进行喷雾干燥,降温到室温,得到平均粒径为2-8μm、具有沙林树脂囊壁的相变微胶囊。
36.借助乳化剂的作用,在机械搅拌下,将囊芯材料分散在壁材沙林树脂的水相溶液中形成水包油乳化液,通过喷雾干燥装置将乳化液雾化成微细液滴,溶解壁材的溶剂受热蒸发,使壁材快速固化制成相变微胶囊。本发明相变微胶囊的制备过程简单,反应条件易控制,没有残留物产生。喷雾干燥的操作简单,综合成本较低,易于实现大规模生产。
37.本发明制备的沙林树脂相变微胶囊,在低温条件下,由于囊壁不易破裂,在囊芯相变材料应用时可以避免囊芯的泄漏,使相变材料可以一直循环使用,避免了过冷度的出现,相变材料能在稳定的性能下起到作用。
38.以下通过具体实施例进行说明:
39.实施例1
40.一种沙林树脂相变微胶囊,包括囊芯和包裹所述囊芯的囊壁,囊芯为十四烷,囊壁为杜邦surlyn 1601。
41.本实施例制备沙林树脂相变微胶囊的方法如下:
42.s1、将100份去离子水加热到80℃,在1900rpm转速下,100min内缓慢加入2份surlyn 1601,继续搅拌180min,形成第一水相溶液;
43.s2、将步骤s1得到的第一水相溶液降温到20℃,加入0.5份乳化剂苯乙烯-马来酸酐共聚物钠盐,在300rpm转速下,搅拌10min,形成第二水相溶液;
44.s3、打开高速剪切乳化机,在20℃下,转速为5000rpm,将8份十四烷用15min滴加到
步骤s2得到的第二水相溶液中,继续乳化搅拌10min,形成稳定的水包油乳化液;
45.s4、将步骤s3得到的乳化液用用喷雾干燥机进行喷雾干燥,降温到室温,得到平均粒径为7.19μm、具有沙林树脂囊壁的相变微胶囊。
46.性能测试:
47.将本实施例制备的沙林树脂相变微胶囊,放入高低温箱,设置程序-40℃~40℃~-40℃进行200次循环,然后用水浸泡24h,测试芯材的损失率为0.17%。
48.对比例1
49.一种沙林树脂相变微胶囊,包括囊芯和包裹所述囊芯的囊壁,囊芯为十四烷,囊壁为三聚氰胺甲醛树脂。
50.本实施例制备沙林树脂相变微胶囊的方法如下:
51.s1、20℃下,将0.5份乳化剂苯乙烯-马来酸酐共聚物钠盐加入80份去离子水中,在300rpm转速下,搅拌10min,形成水相溶液;
52.s2、打开高速剪切乳化机,在20℃下,转速为5000rpm,将8份十四烷用10min滴加到步骤s1得到的水相溶液中,继续乳化搅拌10min,形成稳定的第一水包油乳化液;
53.s3、20℃下,将2.18份37%甲醛加入20份去离子水,在300rpm转速下,用10%氢氧化钠水溶液调整ph=8.5,加入1.13份三聚氰胺,加热至三聚氰胺溶解,继续加热到80℃,得三聚氰胺甲醛树脂预聚物,降至20℃;
54.s4、20℃下,在300rpm转速下,将步骤s3的三聚氰胺甲醛树脂预聚物加入步骤s2的第一水包油乳化液,调整ph=3,保温9h,得到第二水包油乳化液;
55.s5、将步骤s4得到的乳化液用喷雾干燥机进行喷雾干燥,降温到室温,得到平均粒径为7.41μm、具有三聚氰胺甲醛树脂囊壁的相变微胶囊。
56.性能测试:
57.将本实施例制备的三聚氰胺甲醛树脂微胶囊,放入高低温箱,设置程序-40℃~40℃~-40℃进行200次循环,然后用水浸泡24h,测试芯材的损失率为97.29%。可见,与沙林树脂囊壁微胶囊相比,使用其他高分子合成材料作为囊壁材料制备的相变微胶囊,其低温耐冲击性不高,因此囊壁容易破裂,囊芯的损失率极高,且囊芯相变材料会出现过冷现象,导致其循环使用性较低。
58.实施例2
59.一种沙林树脂相变微胶囊,包括囊芯和包裹所述囊芯的囊壁,囊芯为十六烷,囊壁为杜邦surlyn 1650。
60.本实施例制备沙林树脂相变微胶囊的方法如下:
61.s1、将97.5份去离子水加热到82.5℃,在1700rpm转速下,90min内缓慢加入3份surlyn 1650,继续搅拌160min,形成第一水相溶液;
62.s2、将步骤s1得到的第一水相溶液降温到25℃,加入0.75份乳化剂乙烯-马来酸酐共聚物钠盐,在500rpm转速下,搅拌25min,形成第二水相溶液;
63.s3、打开高速剪切乳化机,在25℃下,转速为6250rpm,将10份十六烷用10min滴加到步骤s2得到的第二水相溶液中,继续乳化搅拌15min,形成稳定的水包油乳化液;
64.s4、将步骤s3得到的乳化液用用喷雾干燥机进行喷雾干燥,降温到室温,得到平均粒径为6.35μm、具有沙林树脂囊壁的相变微胶囊。
65.性能测试:
66.将本实施例制备的沙林树脂相变微胶囊,放入高低温箱,设置程序-40℃~40℃~-40℃进行200次循环,然后用水浸泡24h,测试芯材的损失率为0.05%。
67.对比例2
68.一种沙林树脂相变微胶囊,包括囊芯和包裹所述囊芯的囊壁,囊芯为十六烷,囊壁为三聚氰胺甲醛树脂。
69.本实施例制备沙林树脂相变微胶囊的方法如下:
70.s1、25℃下,将0.75份乳化剂乙烯-马来酸酐共聚物钠盐加入80份去离子水,在500rpm转速下,搅拌25min,形成水相溶液;
71.s2、打开高速剪切乳化机,在25℃下,转速为6250rpm,将10份十六烷用10min滴加到步骤s1得到的水相溶液中,继续乳化搅拌15min,形成稳定的第一水包油乳化液;
72.s3、25℃下,将3.27份37%甲醛加入20份去离子水,在300rpm转速下,用10%氢氧化钠水溶液调整ph=8.5,加入1.69份三聚氰胺,加热至三聚氰胺溶解,继续加热到82.5℃,得三聚氰胺甲醛树脂预聚物,降至25℃;
73.s4、25℃下,在300rpm转速下,将步骤s3的三聚氰胺甲醛树脂预聚物加入步骤s2的第一水包油乳化液,调整ph=3,保温8h,得到第二水包油乳化液;
74.s5、将步骤s4得到的乳化液用喷雾干燥机进行喷雾干燥,降温到室温,得到平均粒径为6.53μm、具有三聚氰胺甲醛树脂囊壁的相变微胶囊。
75.性能测试:
76.将本实施例制备的三聚氰胺甲醛树脂微胶囊,放入高低温箱,设置程序-40℃~40℃~-40℃进行200次循环,然后用水浸泡24h,测试芯材的损失率为97.51%。可见,与沙林树脂囊壁微胶囊相比,使用其他高分子合成材料作为囊壁材料制备的相变微胶囊,其低温耐冲击性不高,因此囊壁容易破裂,囊芯的损失率极高,且囊芯相变材料会出现过冷现象,导致其循环使用性较低。
77.实施例3
78.一种沙林树脂相变微胶囊,包括囊芯和包裹所述囊芯的囊壁,囊芯为十八烷,囊壁为杜邦surlyn 1705。
79.本实施例制备沙林树脂相变微胶囊的方法如下:
80.s1、将95份去离子水加热到85℃,在1500rpm转速下,80min内缓慢加入4份surlyn 1705,继续搅拌140min,形成第一水相溶液;
81.s2、将步骤s1得到的第一水相溶液降温到30℃,加入1份乳化剂聚丙烯酸钠,在700rpm转速下,搅拌30min,形成第二水相溶液;
82.s3、打开高速剪切乳化机,在30℃下,转速为7500rpm,将12份十八烷用10min滴加到步骤s2得到的第二水相溶液中,继续乳化搅拌20min,形成稳定的水包油乳化液;
83.s4、将步骤s3得到的乳化液用用喷雾干燥机进行喷雾干燥,降温到室温,得到平均粒径为5.92μm、具有沙林树脂囊壁的相变微胶囊。
84.性能测试:
85.将本实施例制备的沙林树脂相变微胶囊,放入高低温箱,设置程序-40℃~40℃~-40℃进行200次循环,然后用水浸泡24h,测试芯材的损失率为0.13%。
86.对比例3
87.一种沙林树脂相变微胶囊,包括囊芯和包裹所述囊芯的囊壁,囊芯为十八烷,囊壁为三聚氰胺甲醛树脂。
88.本实施例制备沙林树脂相变微胶囊的方法如下:
89.s1、30℃下,将1份乳化剂聚丙烯酸钠加入80份去离子水,在700rpm转速下,搅拌30min,形成水相溶液;
90.s2、打开高速剪切乳化机,在30℃下,转速为7500rpm,将12份十八烷用10min滴加到步骤s1得到的水相溶液中,继续乳化搅拌20min,形成稳定的第一水包油乳化液;
91.s3、30℃下,将4.35份37%甲醛加入20份去离子水,在300rpm转速下,用10%氢氧化钠水溶液调整ph=8.5,加入2.26份三聚氰胺,加热至三聚氰胺溶解,继续加热到85℃,得三聚氰胺甲醛树脂预聚物,降至30℃;
92.s4、30℃下,在300rpm转速下,将步骤s3的三聚氰胺甲醛树脂预聚物加入步骤s2的第一水包油乳化液,调整ph=3,保温7h,得到第二水包油乳化液;
93.s5、将步骤s4得到的乳化液用喷雾干燥机进行喷雾干燥,降温到室温,得到平均粒径为6.12μm、具有三聚氰胺甲醛树脂囊壁的相变微胶囊。
94.性能测试:
95.将本实施例制备的三聚氰胺甲醛树脂微胶囊,放入高低温箱,设置程序-40℃~40℃~-40℃进行200次循环,然后用水浸泡24h,测试芯材的损失率为98.16%。可见,与沙林树脂囊壁微胶囊相比,使用其他高分子合成材料作为囊壁材料制备的相变微胶囊,其低温耐冲击性不高,因此囊壁容易破裂,囊芯的损失率极高,且囊芯相变材料会出现过冷现象,导致其循环使用性较低。
96.实施例4
97.一种沙林树脂相变微胶囊,包括囊芯和包裹所述囊芯的囊壁,囊芯为月桂醇,囊壁为杜邦surlyn 1855。
98.本实施例制备沙林树脂相变微胶囊的方法如下:
99.s1、将92.5份去离子水加热到87.5℃,在1300rpm转速下,70min内缓慢加入5份surlyn 1855,继续搅拌120min,形成第一水相溶液;
100.s2、将步骤s1得到的第一水相溶液降温到35℃,加入1.25份乳化剂阴离子聚丙烯酰胺,在900rpm转速下,搅拌35min,形成第二水相溶液;
101.s3、打开高速剪切乳化机,在35℃下,转速为8750rpm,将14份月桂醇用10min滴加到步骤s2得到的第二水相溶液中,继续乳化搅拌25min,形成稳定的水包油乳化液;
102.s4、将步骤s3得到的乳化液用用喷雾干燥机进行喷雾干燥,降温到室温,得到平均粒径为5.27μm、具有沙林树脂囊壁的相变微胶囊。
103.性能测试:
104.将本实施例制备的沙林树脂相变微胶囊,放入高低温箱,设置程序-40℃~40℃~-40℃进行200次循环,然后用水浸泡24h,测试芯材的损失率为0.7%。
105.对比例4
106.一种沙林树脂相变微胶囊,包括囊芯和包裹所述囊芯的囊壁,囊芯为棕榈醇,囊壁为三聚氰胺甲醛树脂。
107.本实施例制备沙林树脂相变微胶囊的方法如下:
108.s1、35℃下,将1.25份乳化剂阴离子聚丙烯酰胺加入80份去离子水,在900rpm转速下,搅拌35min,形成水相溶液;
109.s2、打开高速剪切乳化机,在35℃下,转速为8750rpm,将14份月桂醇用10min滴加到步骤s1得到的水相溶液中,继续乳化搅拌25min,形成稳定的第一水包油乳化液;
110.s3、35℃下,将5.44份37%甲醛加入20份去离子水,在300rpm转速下,用10%氢氧化钠水溶液调整ph=8.5,加入2.82份三聚氰胺,加热至三聚氰胺溶解,继续加热到87.5℃,得三聚氰胺甲醛树脂预聚物,降至35℃;
111.s4、35℃下,在300rpm转速下,将步骤s3的三聚氰胺甲醛树脂预聚物加入步骤s2的第一水包油乳化液,调整ph=3,保温6h,得到第二水包油乳化液;
112.s5、将步骤s4得到的乳化液用喷雾干燥机进行喷雾干燥,降温到室温,得到平均粒径为5.39μm、具有三聚氰胺甲醛树脂囊壁的相变微胶囊。
113.性能测试:
114.将本实施例制备的三聚氰胺甲醛树脂微胶囊,放入高低温箱,设置程序-40℃~40℃~-40℃进行200次循环,然后用水浸泡24h,测试芯材的损失率为97.38%。可见,与沙林树脂囊壁微胶囊相比,使用其他高分子合成材料作为囊壁材料制备的相变微胶囊,其低温耐冲击性不高,因此囊壁容易破裂,囊芯的损失率极高,且囊芯相变材料会出现过冷现象,导致其循环使用性较低。
115.实施例5
116.一种沙林树脂相变微胶囊,包括囊芯和包裹所述囊芯的囊壁,囊芯为棕榈醇,囊壁为杜邦surlyn 1901。
117.本实施例制备沙林树脂相变微胶囊的方法如下:
118.s1、将90份去离子水加热到90℃,在1100rpm转速下,60min内缓慢加入6份surlyn 1901,继续搅拌100min,形成第一水相溶液;
119.s2、将步骤s1得到的第一水相溶液降温到40℃,加入1.5份乳化剂烷基酚聚氧乙烯醚,在1100rpm转速下,搅拌40min,形成第二水相溶液;
120.s3、打开高速剪切乳化机,在40℃下,转速为10000rpm,将16份棕榈醇用10min滴加到步骤s2得到的第二水相溶液中,继续乳化搅拌30min,形成稳定的水包油乳化液;
121.s4、将步骤s3得到的乳化液用用喷雾干燥机进行喷雾干燥,降温到室温,得到平均粒径为4.53μm、具有沙林树脂囊壁的相变微胶囊。
122.性能测试:
123.将本实施例制备的沙林树脂相变微胶囊,放入高低温箱,设置程序-40℃~40℃~-40℃进行200次循环,然后用水浸泡24h,测试芯材的损失率为0.6%。
124.对比例5
125.一种沙林树脂相变微胶囊,包括囊芯和包裹所述囊芯的囊壁,囊芯为棕榈醇,囊壁为三聚氰胺甲醛树脂。
126.本实施例制备沙林树脂相变微胶囊的方法如下:
127.s1、40℃下,将1.5份乳化剂阴离子聚丙烯酰胺加入80份去离子水,在1100rpm转速下,搅拌40min,形成水相溶液;
128.s2、打开高速剪切乳化机,40℃下,转速为10000rpm,将16份棕榈醇用10min滴加到步骤s1得到的水相溶液中,继续乳化搅拌30min,形成稳定的第一水包油乳化液;
129.s3、40℃下,将6.53份37%甲醛加入20份去离子水,在300rpm转速下,用10%氢氧化钠水溶液调整ph=8.5,加入3.38份三聚氰胺,加热至三聚氰胺溶解,继续加热到90℃,得三聚氰胺甲醛树脂预聚物,降至40℃;
130.s4、40℃下,在300rpm转速下,将步骤s3的三聚氰胺甲醛树脂预聚物加入步骤s2的第一水包油乳化液,调整ph=3,保温5h,得到第二水包油乳化液;
131.s5、将步骤s4得到的乳化液用喷雾干燥机进行喷雾干燥,降温到室温,得到平均粒径为4.71μm、具有三聚氰胺甲醛树脂囊壁的相变微胶囊。
132.性能测试:
133.将本实施例制备的三聚氰胺甲醛树脂微胶囊,放入高低温箱,设置程序-40℃~40℃~-40℃进行200次循环,然后用水浸泡24h,测试芯材的损失率为97.84%。可见,与沙林树脂囊壁微胶囊相比,使用其他高分子合成材料作为囊壁材料制备的相变微胶囊,其低温耐冲击性不高,因此囊壁容易破裂,囊芯的损失率极高,且囊芯相变材料会出现过冷现象,导致其循环使用性较低。
134.实施例6
135.一种沙林树脂相变微胶囊,包括囊芯和包裹所述囊芯的囊壁,囊芯为赤藻糖醇,囊壁为杜邦surlyn 8940。
136.本实施例制备沙林树脂相变微胶囊的方法如下:
137.s1、将87.5份去离子水加热到92.5℃,在900rpm转速下,50min内缓慢加入7份surlyn 8940,继续搅拌80min,形成第一水相溶液;
138.s2、将步骤s1得到的第一水相溶液降温到45℃,加入1.75份乳化剂失水山梨醇脂肪酸酯,在1300rpm转速下,搅拌45min,形成第二水相溶液;
139.s3、打开高速剪切乳化机,在45℃下,转速为11250rpm,将18份赤藻糖醇用10min滴加到步骤s2得到的第二水相溶液中,继续乳化搅拌35min,形成稳定的水包油乳化液;
140.s4、将步骤s3得到的乳化液用用喷雾干燥机进行喷雾干燥,降温到室温,得到平均粒径为3.86μm、具有沙林树脂囊壁的相变微胶囊。
141.性能测试:
142.将本实施例制备的沙林树脂相变微胶囊,放入高低温箱,设置程序-40℃~40℃~-40℃进行200次循环,然后用水浸泡24h,测试芯材的损失率为0.3%。
143.对比例6
144.一种沙林树脂相变微胶囊,包括囊芯和包裹所述囊芯的囊壁,囊芯为海藻糖醇,囊壁为三聚氰胺甲醛树脂。
145.本实施例制备沙林树脂相变微胶囊的方法如下:
146.s1、45℃下,将1.75份乳化剂阴离子聚丙烯酰胺加入80份去离子水,在1300rpm转速下,搅拌45min,形成水相溶液;
147.s2、打开高速剪切乳化机,45℃下,转速为11250rpm,将18份赤藻糖醇用10min滴加到步骤s1得到的水相溶液中,继续乳化搅拌35min,形成稳定的第一水包油乳化液;
148.s3、45℃下,将7.62份37%甲醛加入20份去离子水,在300rpm转速下,用10%氢氧
化钠水溶液调整ph=8.5,加入3.95份三聚氰胺,加热至三聚氰胺溶解,继续加热到92.5℃,得三聚氰胺甲醛树脂预聚物,降至45℃;
149.s4、45℃下,在300rpm转速下,将步骤s3的三聚氰胺甲醛树脂预聚物加入步骤s2的第一水包油乳化液,调整ph=3,保温4h,得到第二水包油乳化液;
150.s5、将步骤s4得到的乳化液用喷雾干燥机进行喷雾干燥,降温到室温,得到平均粒径为3.95μm、具有三聚氰胺甲醛树脂囊壁的相变微胶囊。
151.性能测试:
152.将本实施例制备的三聚氰胺甲醛树脂微胶囊,放入高低温箱,设置程序-40℃~40℃~-40℃进行200次循环,然后用水浸泡24h,测试芯材的损失率为97.49%。可见,与沙林树脂囊壁微胶囊相比,使用其他高分子合成材料作为囊壁材料制备的相变微胶囊,其低温耐冲击性不高,因此囊壁容易破裂,囊芯的损失率极高,且囊芯相变材料会出现过冷现象,导致其循环使用性较低。
153.实施例7
154.一种沙林树脂相变微胶囊,包括囊芯和包裹所述囊芯的囊壁,囊芯为月桂酸,囊壁为杜邦surlyn 9020。
155.本实施例制备沙林树脂相变微胶囊的方法如下:
156.s1、将85份去离子水加热到95℃,在700rpm转速下,40min内缓慢加入8份surlyn 9020,继续搅拌60min,形成第一水相溶液;
157.s2、将步骤s1得到的第一水相溶液降温到50℃,加入2份乳化剂聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯,在1500rpm转速下,搅拌50min,形成第二水相溶液;
158.s3、打开高速剪切乳化机,在50℃下,转速为11250rpm,将20份月桂酸用10min滴加到步骤s2得到的第二水相溶液中,继续乳化搅拌40min,形成稳定的水包油乳化液;
159.s4、将步骤s3得到的乳化液用用喷雾干燥机进行喷雾干燥,降温到室温,得到平均粒径为3.09μm、具有沙林树脂囊壁的相变微胶囊。
160.性能测试:
161.将本实施例制备的沙林树脂相变微胶囊,放入高低温箱,设置程序-40℃~40℃~-40℃进行200次循环,然后用水浸泡24h,测试芯材的损失率为0.8%。
162.对比例7
163.一种沙林树脂相变微胶囊,包括囊芯和包裹所述囊芯的囊壁,囊芯为月桂酸,囊壁为三聚氰胺甲醛树脂。
164.本实施例制备沙林树脂相变微胶囊的方法如下:
165.s1、50℃下,将2份乳化剂聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯加入80份去离子水,在1500rpm转速下,搅拌50min,形成水相溶液;
166.s2、打开高速剪切乳化机,50℃下,转速为12500rpm,将20份月桂酸用10min滴加到步骤s1得到的水相溶液中,继续乳化搅拌40min,形成稳定的第一水包油乳化液;
167.s3、50℃下,将8.71份37%甲醛加入20份去离子水,在300rpm转速下,用10%氢氧化钠水溶液调整ph=8.5,加入4.51份三聚氰胺,加热至三聚氰胺溶解,继续加热到95℃,得三聚氰胺甲醛树脂预聚物,降至50℃;
168.s4、50℃下,在300rpm转速下,将步骤s3的三聚氰胺甲醛树脂预聚物加入步骤s2的
第一水包油乳化液,调整ph=3,保温3h,得到第二水包油乳化液;
169.s5、将步骤s4得到的乳化液用喷雾干燥机进行喷雾干燥,降温到室温,得到平均粒径为3.16μm、具有三聚氰胺甲醛树脂囊壁的相变微胶囊。
170.性能测试:
171.将本实施例制备的三聚氰胺甲醛树脂微胶囊,放入高低温箱,设置程序-40℃~40℃~-40℃进行200次循环,然后用水浸泡24h,测试芯材的损失率为98.03%。可见,与沙林树脂囊壁微胶囊相比,使用其他高分子合成材料作为囊壁材料制备的相变微胶囊,其低温耐冲击性不高,因此囊壁容易破裂,囊芯的损失率极高,且囊芯相变材料会出现过冷现象,导致其循环使用性较低。
172.实施例8
173.一种沙林树脂相变微胶囊,包括囊芯和包裹所述囊芯的囊壁,囊芯为棕榈酸,囊壁为杜邦surlyn 9120。
174.本实施例制备沙林树脂相变微胶囊的方法如下:
175.s1、将82.5份去离子水加热到97.5℃,在500rpm转速下,30min内缓慢加入9份surlyn 9120,继续搅拌40min,形成第一水相溶液;
176.s2、将步骤s1得到的第一水相溶液降温到55℃,加入2.25份乳化剂聚乙烯醇,在1700rpm转速下,搅拌55min,形成第二水相溶液;
177.s3、打开高速剪切乳化机,在55℃下,转速为13750rpm,将22份棕榈酸用10min滴加到步骤s2得到的第二水相溶液中,继续乳化搅拌45min,形成稳定的水包油乳化液;
178.s4、将步骤s3得到的乳化液用用喷雾干燥机进行喷雾干燥,降温到室温,得到平均粒径为2.61μm、具有沙林树脂囊壁的相变微胶囊。
179.性能测试:
180.将本实施例制备的沙林树脂相变微胶囊,放入高低温箱,设置程序-40℃~40℃~-40℃进行200次循环,然后用水浸泡24h,测试芯材的损失率为0.8%。
181.对比例8
182.一种沙林树脂相变微胶囊,包括囊芯和包裹所述囊芯的囊壁,囊芯为棕榈酸,囊壁为三聚氰胺甲醛树脂。
183.本实施例制备沙林树脂相变微胶囊的方法如下:
184.s1、55℃下,将2.25份乳化剂聚乙烯醇加入80份去离子水,在1700rpm转速下,搅拌55min,形成水相溶液;
185.s2、打开高速剪切乳化机,55℃下,转速为13750rpm,将22份棕榈酸用10min滴加到步骤s1得到的水相溶液中,继续乳化搅拌45min,形成稳定的第一水包油乳化液;
186.s3、55℃下,将9.8份37%甲醛加入20份去离子水,在300rpm转速下,用10%氢氧化钠水溶液调整ph=8.5,加入5.08份三聚氰胺,加热至三聚氰胺溶解,继续加热到97.5℃,得三聚氰胺甲醛树脂预聚物,降至55℃;
187.s4、55℃下,在300rpm转速下,将步骤s3的三聚氰胺甲醛树脂预聚物加入步骤s2的第一水包油乳化液,调整ph=3,保温2h,得到第二水包油乳化液;
188.s5、将步骤s4得到的乳化液用喷雾干燥机进行喷雾干燥,降温到室温,得到平均粒径为2.69μm、具有三聚氰胺甲醛树脂囊壁的相变微胶囊。
189.性能测试:
190.将本实施例制备的三聚氰胺甲醛树脂微胶囊,放入高低温箱,设置程序-40℃~40℃~-40℃进行200次循环,然后用水浸泡24h,测试芯材的损失率为97.62%。可见,与沙林树脂囊壁微胶囊相比,使用其他高分子合成材料作为囊壁材料制备的相变微胶囊,其低温耐冲击性不高,因此囊壁容易破裂,囊芯的损失率极高,且囊芯相变材料会出现过冷现象,导致其循环使用性较低。
191.实施例9
192.一种沙林树脂相变微胶囊,包括囊芯和包裹所述囊芯的囊壁,囊芯为硬脂酸丁酯,囊壁为杜邦surlyn pc-2000。
193.本实施例制备沙林树脂相变微胶囊的方法如下:
194.s1、将80份去离子水加热到100℃,在300rpm转速下,20min内缓慢加入10份surlyn pc-2000,继续搅拌60min,形成第一水相溶液;
195.s2、将步骤s1得到的第一水相溶液降温到60℃,加入2.5份乳化剂阿拉伯胶,在1900rpm转速下,搅拌60min,形成第二水相溶液;
196.s3、打开高速剪切乳化机,在60℃下,转速为15000rpm,将24份硬脂酸丁酯用10min滴加到步骤s2得到的第二水相溶液中,继续乳化搅拌50min,形成稳定的水包油乳化液;
197.s4、将步骤s3得到的乳化液用用喷雾干燥机进行喷雾干燥,降温到室温,得到平均粒径为2.26μm、具有沙林树脂囊壁的相变微胶囊。
198.性能测试:
199.将本实施例制备的沙林树脂相变微胶囊,放入高低温箱,设置程序-40℃~40℃~-40℃进行200次循环,然后用水浸泡24h,测试芯材的损失率为0.6%。
200.对比例9
201.一种沙林树脂相变微胶囊,包括囊芯和包裹所述囊芯的囊壁,囊芯为硬脂酸丁酯,囊壁为三聚氰胺甲醛树脂。
202.本实施例制备沙林树脂相变微胶囊的方法如下:
203.s1、60℃下,将2.5份乳化剂聚乙烯醇加入80份去离子水,在1900rpm转速下,搅拌60min,形成水相溶液;
204.s2、打开高速剪切乳化机,60℃下,转速为15000rpm,将24份硬脂酸丁酯用10min滴加到步骤s1得到的水相溶液中,继续乳化搅拌50min,形成稳定的第一水包油乳化液;
205.s3、60℃下,将10.89份37%甲醛加入20份去离子水,在300rpm转速下,用10%氢氧化钠水溶液调整ph=8.5,加入5.64份三聚氰胺,加热至三聚氰胺溶解,继续加热到100℃,得三聚氰胺甲醛树脂预聚物,降至60℃;
206.s4、60℃下,在300rpm转速下,将步骤s3的三聚氰胺甲醛树脂预聚物加入步骤s2的第一水包油乳化液,调整ph=3,保温1h,得到第二水包油乳化液;
207.s5、将步骤s4得到的乳化液用喷雾干燥机进行喷雾干燥,降温到室温,得到平均粒径为2.32μm、具有三聚氰胺甲醛树脂囊壁的相变微胶囊。
208.性能测试:
209.将本实施例制备的三聚氰胺甲醛树脂微胶囊,放入高低温箱,设置程序-40℃~40℃~-40℃进行200次循环,然后用水浸泡24h,测试芯材的损失率为97.86%。可见,与沙林
树脂囊壁微胶囊相比,使用其他高分子合成材料作为囊壁材料制备的相变微胶囊,其低温耐冲击性不高,因此囊壁容易破裂,囊芯的损失率极高,且囊芯相变材料会出现过冷现象,导致其循环使用性较低。
210.可以理解地,在上述实施例及其替代方案中,囊芯可以替换为十四烷、十六烷、十八烷、月桂醇、棕榈醇、赤藻糖醇、月桂酸、棕榈酸、硬脂酸丁酯中的一种;沙林树脂可以替换为surlyn 1601、surlyn 1650、surlyn 1705、surlyn 1855、surlyn 1901、surlyn 8940、surlyn 9020、surlyn 9120、surlyn pc-2000中的一种;乳化剂可以替换为苯乙烯-马来酸酐共聚物钠盐、乙烯-马来酸酐共聚物钠盐、聚丙烯酸钠、阴离子聚丙烯酰胺、烷基酚聚氧乙烯醚、失水山梨醇脂肪酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、聚乙烯醇、阿拉伯胶中的一种;沙林树脂相变微胶囊的制备方法都可以参考实施例1至9。
211.以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
再多了解一些

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