°C下加入到步驟3)中形成的水相中，在 100rpm轉(zhuǎn)速攪拌下乳化15min。
[0026]5)、乳化結(jié)束后，向步驟4)形成的乳液中加入0.3g的偶氮二異丁氰與4g 戊四醇四丙烯酸酯，升溫至80 0C，聚合反應(yīng)6h。
[0027]6)、待步驟(5)聚合反應(yīng)結(jié)束后，自然冷卻至室溫，對形成的混合液離心、洗滌、過濾和干燥，得到具有溫致變色功能的高效相變儲能微膠囊。
[0028]實(shí)施例2
I)、稱取Ig變色溫度為30 °C的玫瑰紅溫致變色粉加入到10ml醇水(體積比7:1)溶液中，超聲分散15min，再用醋酸調(diào)節(jié)pH值至7，磁力攪拌30min，將溫度升高至40°C，緩慢滴加3g γ -(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(ΚΗ560)，在SOOrpm攪拌下反應(yīng)Ih，最后過濾，清洗和干燥得到表面改性溫致變色粉。
[0029]2)、將1g正十八烷升溫至融化，然后加入0.5g步驟I)中得到的改性溫致變色粉及Sg的甲基丙烯酸甲酯，攪拌混合，超聲分散1min形成油相。
[°03°] 3)、將10g的去離子水與3g的苯乙稀-馬來酸酐共聚物、2.5十二燒基苯硫酸鈉攪拌混合形成水相。
[0031]4)、將步驟2)中形成的油相在40°C下加入到步驟3)中形成的水相中，在SOOrpm轉(zhuǎn)速攪拌下乳化15min。
[0032]5)、乳化結(jié)束后，向步驟4)形成的乳液中加入0.5g的偶氮二異丁氰與6g季戊四醇四丙烯酸酯，升溫至70°C，聚合反應(yīng)5h。
[0033]6)、待步驟(5)聚合反應(yīng)結(jié)束后，自然冷卻至室溫，對形成的混合液離心、洗滌、過濾和干燥，得到具有溫致變色功能的高效相變儲能微膠囊。
[0034]實(shí)施例3
I)、稱取Ig變色溫度為30°C的藍(lán)色溫致變色粉加入到10ml醇水(體積比9:1)溶液中，超聲分散lOmin，再用醋酸調(diào)節(jié)pH值至7，磁力攪拌30min，將溫度升高至60°C，緩慢滴加3g異丙氧基二硬脂酸酰氧基鋁酸酯(DL-411-A)，在600rpm攪拌下反應(yīng)Ih，最后過濾，清洗和干燥得到表面改性溫致變色粉。
[0035]2)、將Sg硬脂酸正丁酯升溫至融化，然后加入Ig步驟I)中得到的改性溫致變色粉及1g的甲基丙烯酸甲酯，攪拌混合，超聲分散1min形成油相。
[0036]3)、將10g的去離子水與7g的苯乙烯-馬來酸酐共聚物攪拌混合形成水相。
[0037]4)、將步驟2)中形成的油相在40°C下加入到步驟3)中形成的水相中，在100rpm轉(zhuǎn)速攪拌下乳化15min。
[0038]5)、乳化結(jié)束后，向步驟4)形成的乳液中加入0.Sg的偶氮二異丁氰與7g季戊四醇四丙烯酸酯，升溫至80 0C，聚合反應(yīng)6h。
[0039]6)、待步驟(5)聚合反應(yīng)結(jié)束后，自然冷卻至室溫，對形成的混合液離心、洗滌、過濾和干燥，得到具有溫致變色功能的高效相變儲能微膠囊。
[0040]實(shí)施例4
I)、稱取5g變色溫度為60°C的藍(lán)色溫致變色粉加入到10ml醇水(體積比6:1)溶液中，超聲分散1min，再用醋酸調(diào)節(jié)pH值至5.5，磁力攪拌40min，將溫度升高至45 °C，緩慢滴加7gγ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(KH570)，在700rpm攪拌下反應(yīng)1.5h，最后過濾，清洗和干燥得到表面改性溫致變色粉。
[0041]2)、將1g正十六醇升溫至融化，然后加入0.5g步驟I)中得到的改性溫致變色粉及8g的丙稀酸甲酯，攪拌混合，超聲分散15min形成油相。
[0042I 3)、將10g的去離子水與4g十二燒基苯硫酸鈉、6g的苯乙稀-馬來酸酐共聚物攪拌混合形成水相。
[0043]4)、將步驟2)中形成的油相在70°C下加入到步驟3)中形成的水相中，在100rpm轉(zhuǎn)速攪拌下乳化15min。
[0044]5)、乳化結(jié)束后，向步驟4)形成的乳液中加入Ig的偶氮二異丁氰、4g季戊四醇四丙烯酸酯、5g聚丙二醇-2000，升溫至80 0C，聚合反應(yīng)6h。
[0045]6)、待步驟(5)聚合反應(yīng)結(jié)束后，自然冷卻至室溫，對形成的混合液離心、洗滌、過濾和干燥，得到具有溫致變色功能的高效相變儲能微膠囊。
[0046]參見圖1、圖2所示實(shí)施例1溫致變色高效相變儲能微膠囊的掃描電子顯微鏡圖，可以看出溫致變色高效相變儲能微膠囊呈規(guī)則球形，表面改性的變色粉附著在有機(jī)高分子材料壁材的表面。
[0047]圖3為實(shí)施例1溫致變色高效相變儲能微膠囊的差示掃描量熱譜圖，由圖可以看出溫致變色高效相變儲能微膠囊的相變焓值達(dá)到了 124.34J/g，能夠?qū)崿F(xiàn)高效的相變儲能。經(jīng)過150次的高低溫冷熱循環(huán)后，相變焓值為119.29 J/g，衰減不到5%，具有良好的循環(huán)使用性能。實(shí)施例1溫致變色高效相變儲能微膠囊變色前后對照如照片4，變色前(左)為粉紅色，變色后(右)為灰白色。
[0048]上述實(shí)施例是基于本發(fā)明技術(shù)方案前提下進(jìn)行實(shí)施的，不能認(rèn)為是對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思所做的非本質(zhì)性改進(jìn)、修飾，都應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有溫致變色功能的高效相變儲能微膠囊，其特征在于，所述相變儲能微膠囊是以O(shè)?80 °C相變溫度的有機(jī)相變材料為芯材，該芯材表面包覆由表面改性的溫致變色粉和有機(jī)高分子單體構(gòu)成的聚合物殼材。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相變儲能微膠囊，其特征在于，所述有機(jī)相變材料為高級脂肪族烷烴、醇、酸或脂類。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相變儲能微膠囊，其特征在于，所述溫致變色粉為微膠囊化的有機(jī)可逆感溫變色物質(zhì)中的一種或幾種，變色溫度為-5°080°C。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相變儲能微膠囊，其特征在于，所述有機(jī)高分子單體為密胺樹月旨、脲醛樹脂、酚醛樹脂、聚脲樹脂、聚苯乙烯及聚丙烯酸酯中的一種。5.具有溫致變色功能的高效相變儲能微膠囊的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)、將溫致變色粉加入到醇水溶液中，超聲分散5?30min，再用醋酸調(diào)節(jié)pH值至酸性，磁力攪拌5?60min，將溫度升高至30?60°C，緩慢滴加偶聯(lián)劑，在200?100rpm攪拌下反應(yīng)I?1h，最后過濾，清洗和干燥得到表面改性溫致變色粉； (2)、將步驟(I)得到的表面改性溫致變色粉0.5?1wt.%、有機(jī)相變材料40?65wt.%及有機(jī)高分子單體30?55wt.%在有機(jī)相變材料的相變溫度以上攪拌混合，超聲分散5?30min形成油相； (3)、將80?95wt.%的去離子水與5?20wt.%的乳化劑攪拌混合形成水相； (4)、將步驟(2)得到的油相在30?90°C下加入到步驟(3)形成的水相中，在400?1500rpm轉(zhuǎn)速攪拌條件下，乳化5?30min形成乳液，其中油相與水相的質(zhì)量比為1:6?1:3; (5)、向步驟(4)得到的乳液中加入引發(fā)劑和交聯(lián)劑，升溫至60?90°C，聚合反應(yīng)2?8h;其中，引發(fā)劑與有機(jī)尚分子單體質(zhì)量比為0.04?0.15:1，交聯(lián)劑與有機(jī)尚分子單體質(zhì)量比為0.3~0.7:1； (6)、待步驟(5)聚合反應(yīng)結(jié)束后，自然冷卻至室溫，對形成的混合液離心、洗滌、過濾和干燥，得到具有溫致變色功能的高效相變儲能微膠囊。6.根據(jù)權(quán)利要求5述的方法，其特征在于，步驟(I)中，所述溫致變色粉與醇水溶液的質(zhì)量比為I?7:100，醇水溶液中醇水體積比為5?9:1;所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑及鋁酸酯偶聯(lián)劑中的一種。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述硅烷偶聯(lián)劑為γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(ΚΗ570)，γ-(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(ΚΗ560)及乙烯基三甲氧基硅烷(Α171)中的一種或幾種； 所述鈦酸酯偶聯(lián)劑為異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯(TMC-201)， 異丙基三(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯(TMC-102)及異丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯(TMC-101)中的一種或幾種； 所述鋁酸酯偶聯(lián)劑為異丙氧基二硬脂酸酰氧基鋁酸酯(DL-411-A)或異丙氧基二硬脂酸酰氧基鋁酸酯(DL-411-B)。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于:步驟(3)中所述乳化劑為苯乙烯-馬來酸酐共聚物、Span-80、Tween-80、十二燒基硫酸鈉、十二燒基苯磺酸鈉中的一種或幾種。9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，步驟(5)中所述引發(fā)劑為偶氮二異丁氰、過硫酸鉀、過硫酸鈉和過氧化苯甲酸中的一種或幾種。10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，步驟(5)中所述交聯(lián)劑為I，4_丁二醇二丙烯酸酯、聚丙二醇-2000、N-羥基甲基丙烯酸酰胺、季戊四醇四丙烯酸酯和馬來酸中的一種或幾種。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種具有溫致變色功能的高效相變儲能微膠囊及其制備方法。所述微膠囊芯材為高級脂肪族烷烴、醇、酸、脂類有機(jī)相變材料，壁材為表面改性的溫致變色粉和有機(jī)高分子單體形成的聚合物。本微膠囊制法包括：先用偶聯(lián)劑對溫致變色粉進(jìn)行表面改性處理；再將表面改性的溫致變色粉、有機(jī)相變材料和有機(jī)高分子單體混合作為油相，表面活性劑的水溶液作為水相；將油相加入至水相中高速乳化、聚合，形成具有溫致變色功能的高效相變儲能微膠囊。該制備工藝相對簡單，反應(yīng)過程易于控制；該材料變色溫度范圍寬泛，色彩豐富，具有高的儲熱能力和循環(huán)使用壽命，有望在顯色指示，涂料，建材等領(lǐng)域應(yīng)用。
【IPC分類】B01J13/14, C09K9/02, C09K5/06
【公開號】CN105670601
【申請?zhí)枴緾N201610001760
【發(fā)明人】宋國林, 王浩, 唐國翌, 楊艷陽
【申請人】清華大學(xué)深圳研究生院
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年1月5日