本发明涉及节能材料技术领域，具体涉及一种微胶囊化相变储能材料及其制备方法。
背景技术：
近年来，科研人员尝试用蒙脱石、珍珠岩、奥拓帮土等硅酸盐矿物及白炭
黑与硅胶、炭黑、膨胀石墨、建筑石膏、多孔陶瓷、混凝土、金属材料等负载固定有机固——液相变材料石蜡、硬脂酸、癸酸、新戊二醇、正十八烷、环己烷等。
相变材料胶囊（包括相变材料纳米胶囊、相变材料微胶囊及相变材料大胶囊）是以高分子材料、无机材料、金属材料等保护性材料为囊壁，包裹相变材料制得的单一核壳结构的密封性颗粒。它最大的优点是密封性能优良，但制备工艺较复杂，难以大规模生产。
相变材料微胶囊（mcpcm）是采用微胶囊技术将固——液相变材料（芯材）用合成高分子材料或无机化合物（壁材）以物理或化学方法包覆起来制成的常态下稳定的固体微粒，这种固体微粒可在较窄的温度范围内吸收/释放可观的相变潜热，具有较为显著的蓄热调温功能。近几年，为得到粒径分布更均匀、囊壁更加坚韧、致密性和阻燃性好、热导率和亲水性满足要求、包封率更高、潜热更大的mcpcm，国内外研究人员相继采用一些新的成膜材料，制备方法和制备工艺也在不断完善，各种产品质量评价手段得以应用。
目前，由无机物做胶囊壳材的相变材料微胶囊的制备方法还未有文献公开。不同于以往的胶囊制备方法，此方法具有工艺简单、成本低的优点，得到的产品相变过程中相变物质极少泄漏，相变稳定性好，潜热高，具有良好的柔韧性、机械强度及抗渗透性。
技术实现要素：
本发明的目的是为了克服现有技术存在的不足，提供一种无机核壳储石蜡相变材料的胶囊储能新材料的制备方法，该方法工艺简单、成本低，得到的产品相变过程中相变物质极少泄漏，相变稳定性好，潜热高，具有良好的柔韧性、机械强度及抗渗透性。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种无机核壳储石蜡相变材料的胶囊储能新材料的制备方法，包括以下步骤：
1.向80-120重量份石蜡中加入0.8-1.2重量份甲基丙烯酸酯聚合物、15-25重量份苯乙烯、8-12重量份二乙烯基苯及0.5-0.8重量份偶氮二异丁腈，并混合均匀，得到液体状混合石蜡；
2.将载体膨胀松脂岩或膨胀珍珠岩放于容器中，在真空的条件下加热，加热温度控制在40℃-170℃，真空度小于-0.07mpa，低速搅拌，待釜内物料温度升至大于35℃时，缓慢喷淋入步骤1得到的液体状混合石蜡，液体状混合石蜡的重量为载体的1-2倍，待全部喷入后，继续在真空条件下搅拌，使得载体表面生成的聚合物膜吸附于孔道表面，起到闭孔作用；
3.加入润湿剂，该润湿剂由3-5重量份十二烷基磺酸钠或吐温80溶于适量的水中制成，在真空条件下低速搅拌，反应60分钟后，升温至80-120℃，静置4小时以上，以使其在真空条件下继续反应，让润湿剂充重量份润湿步骤2得到的半成品；
4.加入酸性硅溶胶15-25重量份，低速搅拌，使酸性硅溶胶分布均匀；
5.将5-8重量份硅酸钠与5-8重量份铝酸钠溶于适量水中，喷淋入步骤4得到的材料中，同时低速搅拌；
6.除去步骤5得到的材料的多余水分；
7.置于真空烘箱中烘干，得到成品。
所述石蜡的相变温度为10℃-50℃的石蜡，所述石蜡的潜热大于130j/g的热焓值。
步骤2中选用的膨胀松脂岩、膨胀珍珠岩为80-120kg/m3。
在步骤6中，采用离心机或真空抽滤的方式进行除水。
本发明的有益效果是：本发明的方法工艺简单、成本低，得到的产品相变过程中相变物质极少泄漏，相变稳定性好，潜热高，具有良好的柔韧性、机械强度及抗渗透性。
具体实施方式
本发明为一种无机核壳储石蜡相变材料的胶囊储能新材料的制备方法，包括如下步骤：
1.向80-120重量份石蜡中加入0.8-1.2重量份甲基丙烯酸酯聚合物、15-25重量份苯乙烯、8-12重量份二乙烯基苯及0.5-0.8重量份偶氮二异丁腈，并混合均匀，得到液体状混合石蜡。本发明选用相变温度为10℃-50℃的石蜡，可以用上述范围内的单一相变点石蜡，也可以选用两种或多种相变点的石蜡复合得到多点相变蜡。再者，相变蜡还要具有潜热大于130j/g的热焓值。
2.将载体膨胀松脂岩或膨胀珍珠岩放于容器中，在真空的条件下加热，加热温度控制在40℃-170℃，真空度小于-0.07mpa，低速搅拌，待釜内物料温度升至大于35℃时，缓慢喷淋入步骤1得到的液体状混合石蜡，液体状混合石蜡的重量为载体的1-2倍，待全部喷入后，继续在真空条件下搅拌，随着聚合反应的进行，单体在石蜡内部聚合，在相分离的作用下迁移至载体表面，在珍珠岩表面及孔隙间形成储能胶囊，载体表面生成的聚合物膜吸附于孔道表面，起到闭孔作用。膨胀松脂岩、膨胀珍珠岩为开孔或半开孔的颗粒，颗粒大小及开孔程度不同，所能载入的相变蜡的量也不同。全开孔的珍珠岩骨架较软，不耐磨，全开孔的珍珠岩骨架较半开孔的硬，耐磨但载蜡量偏小，故本发明所用的膨胀松脂岩、膨胀珍珠岩为80-120kg/m3。
3.由步骤2得到的半成品可以进行氧化硅氧化铝无机膜的表面包覆。由于该半成品是疏水的，与亲水材料没有亲和性，无法进行包覆，因此需要采用润湿剂对其进行表面润湿。加入润湿剂，该润湿剂由3-5重量份十二烷基磺酸钠或吐温80溶于适量的水中制成，在真空条件下低速搅拌，反应60分钟后，升温至80-120℃，静置4小时以上，以使其在真空条件下继续反应，让润湿剂充重量份润湿步骤2得到的半成品。
4.加入酸性硅溶胶15-25重量份，低速搅拌，使酸性硅溶胶分布均匀。
5.将5-8重量份硅酸钠与5-8重量份铝酸钠溶于适量水中，喷淋入步骤4得到的材料中，同时低速搅拌。
6.对步骤5得到的材料采用离心机或真空抽滤的方式进行除水，除去多余水分。
7.置于60℃的真空烘箱中烘干，干燥2小时，去除材料表面的水份，得到成品。
实施例1
1.取150克25℃的石蜡，向石蜡中加入1.5克甲基丙烯酸酯聚合物、30克苯乙烯、15克二乙烯基苯及0.9克偶氮二异丁腈混合均匀。
2.取100克2-3mm膨胀松脂岩，放于三口烧瓶中，水浴控制在40℃，开启真空、低速搅拌。待釜内物料温度升高到大于35℃时，喷淋入步骤1中得到的液体状混合石蜡，缓慢喷入，全部喷入后开始计时，继续真空搅拌100分钟。
3.向步骤2得到的材料中加入5克十二烷基磺酸钠，真空搅拌反应60分钟后升温到100℃，真空反应4小时。
4.向步骤3得到的材料中加入酸性硅溶胶30克，低速搅拌30分钟。
5.准备硅酸钠与铝酸钠各10克，溶于50克水中。待酸性硅溶胶分布均匀后，将其喷入步骤4得到的材料中，待全部加入后继续搅拌15分钟。
6.将步骤5得到的材料取出后真空抽滤出多余的水份，放于60℃的真空烘箱中，干燥2小时，得到成品。
实施例2
1.取120克30℃的石蜡，向石蜡中加入1.2克甲基丙烯酸酯聚合物、22克苯乙烯、12克二乙烯基苯及0.75克偶氮二异丁腈混合均匀。
2.取90克2-3mm膨胀松脂岩，放于三口烧瓶中，水浴控制在170℃，开启真空、低速搅拌。待釜内物料温度升高到大于35℃时，喷淋入步骤1中得到的液体状混合石蜡，缓慢喷入，全部喷入后开始计时，继续真空搅拌100分钟。
3.向步骤2得到的材料中加入4.5克十二烷基磺酸钠，真空搅拌反应60分钟后，升温到80℃，真空反应4小时。
4.向步骤3得到的材料中加入酸性硅溶胶22.5克，低速搅拌30分钟。
5.准备硅酸钠与铝酸钠各7.5克，溶于50克水中，待酸性硅溶胶分布均匀后，将其喷入步骤4得到的材料中，待全部加入后，继续搅拌15分钟。
6.将步骤5得到的材料取出后真空抽滤出多余的水份，放于60℃的真空烘箱中，干燥2小时，得到成品。
实施例3
1.取180克26℃的石蜡，向石蜡中加入1.8克甲基丙烯酸酯聚合物、37.5克苯乙烯、18克二乙烯基苯及1.2克偶氮二异丁腈混合均匀。
2.取105克1-2mm的膨胀松脂岩，放于三口烧瓶中，水浴控制在100℃，开启真空、低速搅拌。待釜内物料温度升高到大于35℃时，喷淋入步骤1中得到的液体状混合石蜡，缓慢喷入，全部喷入后开始计时，继续真空搅拌100分钟。
3.向步骤2得到的材料中加入7.5克十二烷基磺酸钠，真空搅拌反应60分钟后，升温到120℃，真空反应4小时。
4.向步骤3得到的材料中加入酸性硅溶胶37.5克，低速搅拌30分钟。
5.准备硅酸钠与铝酸钠各12克，溶于50克水中，待酸性硅溶胶分布均匀后，将其喷入步骤4得到的材料中，待全部加入后继续搅拌15分钟。
6.将步骤5得到的材料取出后真空抽滤出多余的水份，放于60℃的真空烘箱中，干燥2小时，得到成品。
实施例4
1.取30克35℃的石蜡、60克30℃的石蜡、60克25℃的石蜡，向石蜡中加入1.5克甲基丙烯酸酯聚合物、30克苯乙烯、15克二乙烯基苯及0.9克偶氮二异丁腈混合均匀。
2.取100克1-2mm膨胀松脂岩，放于三口烧瓶中，水浴控制在40℃，开启真空、低速搅拌。待釜内物料温度升高到大于35℃时，喷淋入步骤1中得到的液体状混合石蜡，缓慢喷入，全部喷入后开始计时，继续真空搅拌100分钟。
3.向步骤2得到的材料中加入5克十二烷基磺酸钠，真空搅拌反应60分钟后，升温到100℃，真空反应4小时。
4.向步骤3得到的材料中加入酸性硅溶胶30克，低速搅拌30分钟。
5.准备硅酸钠与铝酸钠各10克，溶于50克水中，待酸性硅溶胶分布均匀后，将其喷入步骤4得到的材料中，待全部加入后继续搅拌15分钟。
6.将步骤5得到的材料取出后真空抽滤出多余的水份，放于60℃的真空烘箱中，干燥2小时，得到成品。
实施例5
1.取70克30℃的石蜡和80克25℃的石蜡，向石蜡中加入1.5克甲基丙烯酸酯聚合物、30克苯乙烯、15克二乙烯基苯、0.9克偶氮二异丁腈混合均匀。
2.取100克2-3mm膨胀松脂岩，放于三口烧瓶中，水浴控制在40℃，开启真空、低速搅拌，待釜内物料温度升高到大于35℃时，喷淋入步骤1中得到的液体状混合石蜡，缓慢喷入，全部喷入后开始计时，继续真空搅拌100分钟。
3.向步骤2得到的材料中加入5克十二烷基磺酸钠，真空搅拌反应60分钟后，升温到100℃，真空反应4小时。
4.向步骤3得到的材料中加入酸性硅溶胶30克，低速搅拌30分钟。
5.准备硅酸钠与铝酸钠各10克，溶于50克水中。待酸性硅溶胶分布均匀后，将其喷入步骤4得到的材料中，待全部加入后继续搅拌15分钟。
6.将步骤5得到的材料取出后真空抽滤出多余的水份，放于60℃的真空烘箱中，干燥2小时，得到成品。
实施例1-5制得的产品相变过程中相变物质极少泄漏，相变稳定性好，潜热高，具有良好的柔韧性、机械强度及抗渗透性。
最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。