专利名称：正十四醇相变微胶囊及其制备方法
技术领域：
本发明涉及高分子复合材料的制备。
背景技术：
相变微胶囊材料是应用微胶囊技术在固-液相变材料微粒表面包覆一层性能稳定的高分子膜而构成的具有核壳结构的新型复合相变材料。相变微胶囊材料在相变过程中，作为内核的相变材料发生固液相转变，而其外层的高分子膜始终保持为固态，因此该类相变材料在宏观上将一直为固态微粒。相变微胶囊的这种吸热、放热功能，可使其温度在一定时间内保持相对恒定状态，即可起到“控温”作用。正十四醇是一种具有较高的相变潜热的相变材料，但由于其分子为直链结构且含有极性的羟基基团，故一直存在乳化难、乳液易团聚等问题，从而难以微胶囊化。
发明内容
本发明的目的是提供一种正十四醇相变微胶囊及其制备方法。本发明是正十四醇相变微胶囊及其制备方法，基于微胶囊的总质量，按质量百分数计，微胶囊配方为正十四醇乳液60% 70%三聚氰胺-甲醛预聚体30% 40% ；基于制备正十四醇乳液各组分的总质量，按质量百分数计，制备正十四醇乳液各组分的组成为
正十四醇乳化剂
苯乙烯-马来酸酐共聚树脂氢氧化钠
10%柠檬酸水溶液去离子水
10.0% ~ 14.0% 3.0% ~ 4.0% 1.0% ~2.0% 0.1% ~0.3% 4% ~ 6% 80.0% 90.0%;
基于制备三聚氰胺-甲醛预聚体各组分的总质量，按质量百分数计，制备三聚氰胺-甲醛预聚体各组分的组成为
三聚氰胺甲醛水溶液去离子水
10%三乙醇胺水溶液
60% ~ 70%
3% ~ 6%。
10% ~20%
15% ~30%正十四醇相变微胶囊的制备方法，按以上所述组分及其配比进行配料，其步骤为正十四醇乳液制备步骤为(1)将配方量的苯乙烯-马来酸酐共聚树脂、氢氧化钠和乳化剂加入到去离子水中，混合，60°C水浴加热，搅拌均勻得到苯乙烯-马来酸酐共聚树脂钠盐水溶液，然后使用 10%柠檬酸水溶液其调pH = 4 5，制成乳化剂水溶液，备用；(2)将正十四醇加入到乳化反应釜中，加热熔融；(3)在lOOOr/min搅拌转速下，将乳化剂水溶液均分为5份分批加入到乳化反应釜中，每次间隔5分钟，最后一批乳化剂水溶液加完后直接调搅拌转速至4000r/min，搅拌40 分钟制得正十四醇乳液，出料，备用；三聚氰胺-甲醛预聚体的制备步骤为将配方量的三聚氰胺，甲醛水溶液和去离子水加入到一个包含有机械搅拌、冷凝管、温度计及加料口的四口容器中，水浴加热至 750C，待体物料系透明后用10%三乙醇胺水溶液调pH = 8 9，然后恒温反应30分钟制得预聚体，出料，备用；正十四醇相变微胶囊的制备步骤为(1)将配方量的正十四醇乳液加入到一个包含有机械搅拌、冷凝管、温度计及加料口的四口容器中，机械搅拌，水浴加热至70°C ；(2)将配方量的三聚氰胺-甲醛预聚体加入到恒压滴液漏斗中，然后从四口容器的加料口开始滴加预聚体，控制滴加速率在0. 5mL/分钟以下；(3)三聚氰胺-甲醛预聚体滴加完毕后，升温至75°C，保温反应2小时，出料，真空抽滤、干燥，得到正十四醇相变储热微胶囊的粉末产品。本发明以苯乙烯-马来酸酐共聚树脂(SMA)钠盐为阴离子乳化剂与非离子乳化剂配合使用，采用微乳液的O-D (液晶相)乳化法与PIT (转相温度法)相结合的乳化方法，解决了正十四醇乳化难的问题，该相变微胶囊基本无甲醛残留、粒径均勻、相变潜热大、耐有机溶剂、耐水性好。制得的相变微胶囊芯壁比高、相变潜热大，具有广泛的应用前景。
具体实施例方式本发明是正十四醇相变微胶囊及其制备方法，基于微胶囊的总质量，按质量百分数计，微胶囊配方为正十四醇乳液60% 70%三聚氰胺-甲醛预聚体30% 40% ；基于制备正十四醇乳液各组分的总质量，按质量百分数计，制备正十四醇乳液各组分的组成为正十四醇乳化剂
10.0%- 14.0%
苯乙烯-马来酸酐共聚树脂氢氧化钠
10%柠檬酸水溶液去离子水
3.0% ~4.0% 1.0% ~2.0% 0.1% ~0.3% 4% ~ 6%
80.0% ~ 90.0%;基于制备三聚氰胺-甲醛预聚体各组分的总质量，按质量百分数计，制备三聚氰胺-甲醛预聚体各组分的组成为根据以上所述的正十四醇相变微胶囊，乳化剂为辛基酚聚氧乙烯醚。正十四醇相变微胶囊的制备方法，按以上所述组分及其配比进行配料，其步骤为正十四醇乳液制备步骤为(1)将配方量的苯乙烯-马来酸酐共聚树脂、氢氧化钠和乳化剂加入到去离子水中，混合，60°C水浴加热，搅拌均勻得到苯乙烯-马来酸酐共聚树脂钠盐水溶液，然后使用 10%柠檬酸水溶液其调pH = 4 5，制成乳化剂水溶液，备用；(2)将正十四醇加入到乳化反应釜中，加热熔融；(3)在lOOOr/min搅拌转速下，将乳化剂水溶液均分为5份分批加入到乳化反应釜中，每次间隔5分钟，最后一批乳化剂水溶液加完后直接调搅拌转速至4000r/min，搅拌40 分钟制得正十四醇乳液，出料，备用；三聚氰胺-甲醛预聚体的制备步骤为将配方量的三聚氰胺，甲醛水溶液和去离子水加入到一个包含有机械搅拌、冷凝管、温度计及加料口的四口容器中，水浴加热至 75°C，待体物料系透明后用10%三乙醇胺水溶液调pH = 8 9，然后恒温反应30分钟制得预聚体，出料，备用；正十四醇相变微胶囊的制备步骤为(1)将配方量的正十四醇乳液加入到一个包含有机械搅拌、冷凝管、温度计及加料口的四口容器中，机械搅拌，水浴加热至70°C ；(2)将配方量的三聚氰胺-甲醛预聚体加入到恒压滴液漏斗中，然后从四口容器的加料口开始滴加预聚体，控制滴加速率在0. 5mL/分钟以下；(3)三聚氰胺-甲醛预聚体滴加完毕后，升温至75°C，保温反应2小时，出料，真空抽滤、干燥，得到正十四醇相变储热微胶囊的粉末产品。下面用更为具体的实施例进一步展开本发明。
三聚氰胺甲醛水溶液去离子水
10%三乙醇胺水溶液
10% ~20% 15% ~30% 60% ~ 70% 3% ~ 6%。
(1)正十四醇乳液的制备①将2. Og苯乙烯-马来酸酐共聚树脂(SMA)、0. 3g氢氧化钠和6. Og乳化剂0P-10 加入到150g去离子水中，混合，水浴加热至60°C，然后3000r/min搅拌分散30分钟得到 SMA钠盐水溶液，然后用10%柠檬酸水溶液调其pH = 4 5，制成乳化剂水溶液，备用；② 将20. Og正十四醇加入到乳化反应釜中，加热熔融；③在lOOOr/min搅拌转速下，将乳化剂水溶液均分为5份分批加入到乳化反应釜中，每次间隔5分钟，最后一批乳化剂水溶液加完后直接调搅拌转速至4000r/min，搅拌40分钟制得正十四醇乳液，出料，备用。(2)三聚氰胺-甲醛(MF)预聚体的制备将20.2g三聚氰胺，38.9g甲醛和110. 4g去离子水依次加入装有电动搅拌、冷凝管、温度计、加料口和水浴加热的四口瓶中，水浴加热至75°C，待体物料体系透明后，用 10%三乙醇胺水溶液调pH = 8 9，然后恒温反应30分钟制得MF预聚体，出料，备用。(3)正十四醇相变储热微胶囊的制备①称取130. Og正十四醇乳液加入到一个包含有机械搅拌、冷凝管、温度计及加料口的四口容器中，机械搅拌，水浴加热至70°C ；②称取70. OgMF预聚体，将其加入到恒压滴液漏斗中，然后从四口容器的加料口开始滴加MF预聚体，控制滴加速率在0. 5mL/分钟以下；③MF预聚体滴加完毕后，水浴加热至75°C，保温反应2小时，出料，真空抽滤、干燥，得到正十四醇相变微胶囊的粉末产品。产品干燥后检测材料各项性能指标，检测项目及结果如表1。表1 不饱和聚酯聚氨酯嵌段共聚物复合材料性能
权利要求
1.正十四醇相变微胶囊，其特征在于基于微胶囊的总质量，按质量百分数计，微胶囊配方为正十四醇乳液60% 70%三聚氰胺-甲醛预聚体30% 40% ；基于制备正十四醇乳液各组分的总质量，按质量百分数计，制备正十四醇乳液各组分的组成为正十四醇10.0% ~ 14.0%乳化剂3.0% ~ 4.0%苯乙烯-马来酸酐共聚树脂1.0 %~ 2.0%氢氧化钠0.1% ~ 0.3%10%柠檬酸水溶液4°/。~ 6%去离子水80.0% ~ 90.0%;基于制备三聚氰胺-甲醛预聚体各组分的总质量，按质量百分数计，制备三聚氰胺-甲醛预聚体各组分的组成为三聚氰胺甲醛水溶液去离子水10°/。三乙醇胺水溶液10% ~20% 15% ~30% 60% ~ 70% 3% ~ 6%。
2.根据权利要求1所述的正十四醇相变微胶囊，其特征在于乳化剂为辛基酚聚氧乙烯醚。
3.正十四醇相变微胶囊的制备方法，按权利要求1所述组分及其配比进行配料，其步骤为正十四醇乳液制备步骤为(1)将配方量的苯乙烯-马来酸酐共聚树脂、氢氧化钠和乳化剂加入到去离子水中，混合，60°C水浴加热，搅拌均勻得到苯乙烯-马来酸酐共聚树脂钠盐水溶液，然后使用10%柠檬酸水溶液其调pH = 4 5，制成乳化剂水溶液，备用；(2)将正十四醇加入到乳化反应釜中，加热熔融；(3)在lOOOr/min搅拌转速下，将乳化剂水溶液均分为5份分批加入到乳化反应釜中， 每次间隔5分钟，最后一批乳化剂水溶液加完后直接调搅拌转速至4000r/min，搅拌40分钟制得正十四醇乳液，出料，备用；三聚氰胺-甲醛预聚体的制备步骤为将配方量的三聚氰胺，甲醛水溶液和去离子水加入到一个包含有机械搅拌、冷凝管、温度计及加料口的四口容器中，水浴加热至75°C，待体物料系透明后用10%三乙醇胺水溶液调pH = 8 9，然后恒温反应30分钟制得预聚体， 出料，备用；正十四醇相变微胶囊的制备步骤为(1)将配方量的正十四醇乳液加入到一个包含有机械搅拌、冷凝管、温度计及加料口的四口容器中，机械搅拌，水浴加热至70°C ；(2)将配方量的三聚氰胺-甲醛预聚体加入到恒压滴液漏斗中，然后从四口容器的加料口开始滴加预聚体，控制滴加速率在0. 5mL/分钟以下；(3)三聚氰胺-甲醛预聚体滴加完毕后，升温至75°C，保温反应2小时，出料，真空抽滤、干燥，得到正十四醇相变储热微胶囊的粉末产品。
全文摘要
正十四醇相变微胶囊及其制备方法，以三聚氰胺-甲醛树脂为壁材；以正十四醇为芯材，采用微乳液的液晶相乳化法与转相温度法相结合的乳化方法制的正十四醇乳化液；用制得的三聚氰胺-甲醛预聚体和正十四醇乳化液通过原位聚合法制备正十四醇相变微胶囊。该相变微胶囊基本无甲醛残留、粒径均匀、相变潜热大、耐有机溶剂、耐水性好，易与水泥混凝土和各类树脂混合构成性能更加优越的复合高分子相变材料。
文档编号B01J13/18GK102417812SQ20111029035
公开日2012年4月18日 申请日期2011年9月28日 优先权日2011年9月28日
发明者刘永亮, 周应萍, 崔锦峰, 李军, 李延华, 杨保平, 郭军红, 马永强 申请人:兰州理工大学