兼具优异导热和储热性能的PW@PS/BNNSs相变微胶囊及其制备方法

技术特征：
1.兼具优异导热和储热性能的pw@ps/bnnss相变微胶囊，其特征在于，通过皮克林乳液聚合法制备具有核-壳结构的相变微胶囊，囊芯材料为固液相变材料，囊壳材料为聚苯乙烯和高导热的无机纳米粒子，尺寸为10-50μm；固液相变材料为长链烷烃包括但不限于石蜡、十八烷中的至少一种；所述高导热的无机纳米粒子包括但不限于氧化铝、氮化硼中的至少一种。2.权利要求1所述兼具优异导热和储热性能的pw@ps/bnnss相变微胶囊的制备方法，其特征在于，首先以苯乙烯单体、交联剂、引发剂和固液相变材料作为油相，以高导热的无机纳米粒子和去离子水作为水相，油水相混合后通过乳化机乳化得皮克林乳液，再以油相中的引发剂触发其中的苯乙烯单体聚合并沉积到油水界面即得。3.如权利要求2所述制备方法，其特征在于，包括下述步骤：(1)制备pickering乳液：称取固液相变材料、苯乙烯、交联剂和引发剂加热至40-90摄氏度，记为油相；称取高导热的无机纳米粒子分散于去离子水中超声0.5-2小时，得到无机纳米粒子分散液，加热至40-90摄氏度，记为水相；将油相和水相混合，随后通过乳化机乳化得到pickering乳液，乳化机转速控制在6000-12000rpm之间，乳化时间控制在1-10分钟范围内；(2)制备相变微胶囊：步骤1所述的反应体系加热至50-100摄氏度，聚合反应6-24小时降温停止反应；(3)相变微胶囊的纯化：通过抽滤方式收集步骤2得到的反应产物，随后用乙醇以及40-80摄氏度的去离子水洗涤风干得到相变微胶囊粉末。4.如权利要求3所述制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的交联剂为具有乙烯基类的油溶性分子，包括但不限于二乙烯基苯。5.如权利要求3所述制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的引发剂为偶氮类引发剂，包括但不限于偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈。6.如权利要求3所述制备方法，其特征在于，所述步骤(1)加热至50-80摄氏度，在8000-12000rpm转速下乳化1-5分钟。7.如权利要求3所述制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中升温至60-80摄氏度聚合反应8-12小时。8.如权利要求3所述制备方法，其特征在于，所述步骤(3)去离子水温度控制在60-80摄氏度。9.如权利要求3所述制备方法，其特征在于，所述固液相变材料用量占油相与高导热的无机纳米粒子总质量的5％-80％，高导热的无机纳米粒子用量占油相质量的3-30％。10.如权利要求3-9任一项所述制备方法，其特征在于，包括下述步骤：(1)制备pickering乳液：取1.0-14.0g石蜡加热至40-90摄氏度，预融化0.5-1.5小时，记为油相1；称取1.0-13.0g苯乙烯，0.1-1.5g交联剂和0.01-0.5g引发剂加热至40-90摄氏度维持1-2分钟，记为油相2；称取0.5-5.0g氮化硼纳米片溶解于去离子水中超声0.5-2小时，得到bnnss分散液，加热至40-90摄氏度，记为水相；将以上三者混合,随后通过乳化机乳化1-5分钟,得到pickering乳液；(2)制备pw/ps@bnnss相变微胶囊：步骤1所述的反应体系加热至50-100摄氏度，聚合反应6-24小时,聚合过程中不需要搅拌；
(3)pw/ps@bnnss相变微胶囊的纯化：通过抽滤方式收集步骤2得到的反应产物，随后用乙醇以及热的去离子水洗涤数次后风干即得。

技术总结
本发明公开了兼具优异导热和储热性能的PW/PS@BNNSs相变微胶囊，其囊芯材料为PW、囊壳材料为PS和BNNSs，其制备方法为以PW为芯材，BNNSs和PS为杂化壳材，采用Pickering聚合法制备了相变微胶囊。导热系数高的纳米BNNSs不仅可以代替传统的乳化剂作为Pickering乳化剂稳定油相，还可以作为相变微胶囊壳层第二组分提高相变微胶囊的导热性能。另外，聚苯乙烯的交联网状结构可以使BNNSs更加稳定地吸附在微胶囊表面形成致密的壳层，从而提高其储热性能。在导热性能方面，相比于纯石蜡，MEPCMs


技术研发人员：田兴友 张微 宫艺 丁建军 胡锐 卓毅智 张献 陈林
受保护的技术使用者：中国科学院合肥物质科学研究院
技术研发日：2022.09.15
技术公布日：2022/12/19