CN102719227A - 一种高稳定性的相变乳液的制备方法 - Google Patents
一种高稳定性的相变乳液的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102719227A CN102719227A CN2012101396914A CN201210139691A CN102719227A CN 102719227 A CN102719227 A CN 102719227A CN 2012101396914 A CN2012101396914 A CN 2012101396914A CN 201210139691 A CN201210139691 A CN 201210139691A CN 102719227 A CN102719227 A CN 102719227A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- preparation
- microcapsule
- paraffin
- emulsion
- melmac
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Manufacturing Of Micro-Capsules (AREA)
Abstract
本发明公开了一种可用作相变调温的高稳定性的石蜡密胺树脂微胶囊乳液的制备方法。所述方法包括以石蜡为相变芯材，密胺脂为囊材，采用原位聚合法制备石蜡密胺树脂微胶囊产品后，在微胶囊产品悬浮液中直接加入复合乳化剂和去离子水得到混合液，也可在抽虑干燥的后的微胶囊产品中加入复合乳化剂和去离子水得到混合液，搅拌分散混合液即可制备出石蜡密胺树脂微胶囊相变材料乳液。本发明制备出的石蜡密胺树脂微胶囊相变材料乳液的颗粒尺寸为微米级，微胶囊含量可达5～38％，性质稳定不易分层且不受酸碱环境影响，相变焓大，在潜热型功能热流体、建筑节能材料、蓄热调温纺织材料等领域中可广泛应用。
Description
技术领域
本发明属于一种可用作相变调温的高稳定性的相变乳液的制备方法，特别涉及一种密胺树脂石蜡微胶囊相变材料乳液的制备方法。
背景技术
H.INABA等人首先提出来采用相变乳液作为一种全新的储冷介质的构想，他针对一种乳液配方进行了若干热物性与传热、蓄冷性能的初步研究，所得的结果令人很感兴趣。和前述各种储冷方式比较，乳液储冷***的技术优势和特点主要是：(1)***无压力；(2)材料无毒无腐蚀，化学结构稳定；(3)蓄冷密度比较大，蓄冷温度与空调工况完全吻合；(4)材料价格大大低于制冷剂一类的替代工质，几乎相差一个数量级；(5)储冷和释冷过程中始终保持良好的流动性。
赵镇南等以水、相变材料以及3种乳化剂按照一定的比例组成，属于非牛顿型流体。其相变温度约在6℃左右，与空调工十分吻合。相变潜热约为230～240kJ/kg，大约相当于冰蓄冷的65％～70％。低于相变温度时，乳液中的相变材料凝固成极细小的固体颗粒，粒径约在1.0～5.0μm范围内，而乳液整体仍然可以保持良好的流动性。值得注意的是，大多数有机相变材料的热导率较低，通常采用强化传热技术来提高储能材料的利用效率。目前国内研究适合于空调应用的高效蓄冷材料还很少，因此，研究出一种相变温度适宜、相变潜热较大、经久耐用的新型高效蓄冷材料将具有重要的现实意义和应用价值。方玉堂等以正十四烷为芯材，聚苯乙烯为壁材，采用超声乳化、原位细乳液聚合的方法，制备蓄冷型纳米胶囊相变乳液。制备的纳米胶囊平均粒径为140.3nm，相热焓达到98.71kJ/kg，具有较好的储冷能力。
微胶囊乳液是通过相变材料被高分子聚合物包裹形成微囊，再将该微囊分散在水中而形成，所以乳液的性能很大部分取决于微胶囊的性能。经过微胶囊化后，相变材料易泄露、相分离及腐蚀性等缺点得到了改善。本发明以以水、密胺树脂石蜡微胶囊相变材料以及复合乳化剂按照一定的比例组成。本发明制备的密胺树脂石蜡微胶囊相变材料乳液性质稳定不易分层，乳液中密胺树脂石蜡微胶囊质量百分比在可根据需要改变，微胶囊的相变焓较高。
发明内容
本发明提出了一种可用作相变调温的高稳定性的相变乳液的制备方法，以三聚氰胺和甲醛作为囊壁原料，石蜡为相变芯材，采用原位聚合法制备出高稳定性的密胺树脂微胶囊相变材料乳液。
原位聚合法制备密胺树脂微胶囊相变乳液包括以下步骤：
(1)向四口烧瓶中加入一定摩尔比三聚氰胺和甲醛，滴加三乙醇胺，调节pH值至8～9，在70℃搅拌反应30min，制备密胺树脂预聚体；
(2)配制含分散剂的水溶液，加入表面活性剂，加热搅拌制备出水相溶液；
(3)将石蜡加入到水相溶液中，用剪切乳化机以7500～15000rpm转速搅拌分散，形成乳液浮液，将乳液和密胺树脂预聚体转移至四口烧瓶中；
(4)通上冷凝回流水装置，控制搅拌速度为250～750rpm，加入甲酸调节pH值至4～6，升温至80℃，将密胺树脂预聚物缩聚固化2h；
(5)预聚物反应固化后将微胶囊产品悬浮液转移到烧杯中，加入复合乳化剂和去离子水，剪切分散即可得到密胺树脂石蜡微胶囊相变材料乳液。
本发明的工艺简单可行，所制备的密胺树脂石蜡微胶囊相变材料乳液性质稳定不易分层，乳液中密胺树脂石蜡微胶囊质量百分比含量在5～38％范围内，微胶囊的粒径分布在3～20μm范围内，微胶囊相变材料的焓值在85～138J.g-1。
具体实施方式
实施例1
制备密胺树脂石蜡微胶囊相变材料乳液的各组份的质量如下：
密胺树脂石蜡微胶囊相变材料乳液的制备方法如下：
(1)向四口烧瓶中加入9.7g三聚氰胺和20.1g37％甲醛溶液，滴加0.4g三乙醇胺，调节pH值至8～9，在70℃搅拌反应30min，制备密胺树脂预聚体；
(2)配制含1.0g明胶的水溶液，加入0.7gOP-10表面活性剂，加热搅拌制备出水相溶液；
(3)将石蜡加入到水相溶液中，用剪切乳化机10000rpm转速剪切分散7min，得到石蜡乳液，将乳液和密胺树脂预聚体转移至四口烧瓶中；
(4)接通冷凝回流水装置，加入甲酸调节pH值至4～6，搅拌速度为350rpm，升温至80℃，将密胺树脂预聚物缩聚固化2h；
(5)预聚物反应固化后将微胶囊产品悬浮液转移到烧杯中，加入0.63g复合乳化剂和去离子水，剪切分散即可得到密胺树脂石蜡微胶囊相变材料乳液。
本发明所制备的密胺树脂石蜡微胶囊相变材料乳液性质稳定不易分层，乳液中密胺树脂石蜡微胶囊质量百分比含量为24％，微胶囊的粒径分布在7～18μm范围内，微胶囊相变材料的焓值在137J.g-1。
实施例2
制备密胺树脂石蜡微胶囊相变材料乳液的各组份的质量如下：
密胺树脂石蜡微胶囊相变材料乳液的制备方法如下：
(1)向四口烧瓶中加入7.2g三聚氰胺和14.2g37％甲醛溶液，滴加三乙醇胺，调节pH值至8～9，在70℃搅拌反应30min，制备密胺树脂预聚体；
(2)配制含1.5g明胶水溶液，加入0.24g十二烷基磺酸钠，加热搅拌制备出水相溶液；
(3)将石蜡加入到水相溶液中，用剪切乳化机7500rpm转速剪切分散8min，得到石蜡乳液，将乳液和密胺树脂预聚体转移至四口烧瓶中；
(4)接通冷凝回流水装置，加入甲酸调节pH值至4～6，搅拌速度为300rpm，升温至80℃，将密胺树脂预聚物缩聚固化2h；
(5)预聚物反应固化后将微胶囊产品悬浮液转移到烧杯中，加入0.51g复合乳化剂和去离子水，剪切分散即可得到密胺树脂石蜡微胶囊相变材料乳液。
本发明所制备的密胺树脂石蜡微胶囊相变材料乳液性质稳定不易分层，乳液中密胺树脂石蜡微胶囊质量百分比含量为38％，微胶囊的粒径分布在4～15μm范围内，微胶囊相变材料的焓值在123J.g-1。
实施例3
制备密胺树脂石蜡微胶囊相变材料乳液的各组份的质量如下：
可用作橡胶硫化剂的硫磺微胶囊的制备方法如下：
(1)向四口烧瓶中加入12.2g三聚氰胺和25.4g37％甲醛溶液，滴加三乙醇胺，调节pH值至8～9，在70℃搅拌反应30min，制备密胺树脂预聚体；
(2)配制含1.5g***胶水溶液，加入0.15g十二烷基磺酸钠表面活性剂，加热搅拌制备出水相溶液；
(3)将石蜡加入到水相溶液中，用剪切乳化机12500rpm转速剪切分散7min，得到石蜡乳液液，将乳液和密胺树脂预聚体转移至四口烧瓶中；
(4)接通冷凝回流水装置，加入甲酸调节pH值至4～6，搅拌速度为350rpm，升温至80℃，将密胺树脂预聚物缩聚固化2h；
(5)预聚物反应固化后将微胶囊产品悬浮液转移到烧杯中，加入0.82g复合乳化剂和去离子水，剪切分散即可得到密胺树脂石蜡微胶囊相变材料乳液。
本发明所制备的密胺树脂石蜡微胶囊相变材料乳液性质稳定不易分层，乳液中密胺树脂石蜡微胶囊质量百分比含量为32％，微胶囊的粒径分布在7～19μm范围内，微胶囊相变材料的焓值在112J.g-1。
实施例4
制备密胺树脂石蜡微胶囊相变材料乳液的各组份的质量如下：
密胺树脂石蜡微胶囊相变材料乳液的制备方法如下：
(1)向四口烧瓶中加入9.8g三聚氰胺和19.3g37％甲醛溶液，滴加三乙醇胺，调节pH值至8～9，在70℃搅拌反应3min，制备密胺树脂预聚体；
(2)配制含1.5g明胶水溶液，加入0.215g十二烷基磺酸钠表面活性剂，加热搅拌制备出水相溶液；
(3)将石蜡加入到水相溶液中，用剪切乳化机10000rpm转速剪切分散7min，得到石蜡乳液，将乳液液和密胺树脂预聚体转移至四口烧瓶中；
(4)接通冷凝回流水装置，加入甲酸调节pH值至4～5，搅拌速度为350rpm，升温至80℃，将密胺树脂预聚物缩聚固化3h；
(5)预聚物反应固化后将微胶囊产品悬浮液转移到烧杯中，加入0.87g复合乳化剂和去离子水，剪切分散即可得到密胺树脂石蜡微胶囊相变材料乳液。
本发明所制备的密胺树脂石蜡微胶囊相变材料乳液性质稳定不易分层，乳液中密胺树脂石蜡微胶囊质量百分比含量为19％，微胶囊的粒径分布在3～18μm范围内，微胶囊相变材料的焓值在97J.g-1。
Claims (7)
1.一种高稳定性的相变乳液的制备方法，其特征在于有以下制备步骤：
(1)向四口烧瓶中加入三聚氰胺和甲醛溶液，滴加三乙醇胺调节pH值至8～9，在70℃搅拌反应30min，制备密胺树脂预聚体；
(2)配制含高分子分散剂的水溶液，加入表面活性剂，加热搅拌制备出水相溶液；
(3)将石蜡到水相溶液中，用剪切乳化机以7500～15000rpm转速搅拌分散7min，形成石蜡乳液，将乳液和密胺树脂预聚体转移至四口烧瓶中；
(4)通上冷凝回流水装置，控制搅拌速度为250～750rpm，加入甲酸调节pH值至4～6，升温至80℃，将密胺树脂预聚物缩聚固化2h；
(5)预聚物反应固化后将微胶囊产品悬浮液转移到烧杯中，加入复合乳化剂和去离子水，剪切分散即可得到密胺树脂石蜡微胶囊相变材料乳液。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：高稳定性的相变乳液是密胺树脂石蜡微胶囊的分散悬浮液。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：制备高稳定性的相变乳液的所使用的相变芯材是相变温度在15～65℃的石蜡。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：制备石蜡胶囊囊所使用的高分子分散剂为明胶、聚乙烯醇、***胶。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：制备石蜡微胶囊所使用的表面活性剂为OP-10、十二烷基苯磺酸钠，分散乳化微胶囊悬浮液的复合乳化剂为OP-10、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸的混合物。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述相变乳液中微胶囊的质量百分含量为5～38％。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述石蜡微胶囊的颗粒直径在3～20μm范围内，微胶囊的相变焓为85～138J.g-1。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2012101396914A CN102719227A (zh) | 2012-05-08 | 2012-05-08 | 一种高稳定性的相变乳液的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2012101396914A CN102719227A (zh) | 2012-05-08 | 2012-05-08 | 一种高稳定性的相变乳液的制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102719227A true CN102719227A (zh) | 2012-10-10 |
Family
ID=46945105
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2012101396914A Pending CN102719227A (zh) | 2012-05-08 | 2012-05-08 | 一种高稳定性的相变乳液的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102719227A (zh) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104449587A (zh) * | 2014-11-19 | 2015-03-25 | 辽宁大学 | 一种石蜡微胶囊制备方法 |
| CN105327659A (zh) * | 2015-11-04 | 2016-02-17 | 浙江省林业科学研究院 | 一种生物质酚醇液化树脂相变微胶囊 |
| CN105648782A (zh) * | 2016-03-31 | 2016-06-08 | 上海洋帆实业有限公司 | 一种石蜡相变微胶囊调温面料的制备方法 |
| CN105854745A (zh) * | 2016-04-15 | 2016-08-17 | 广州秘理普植物技术开发有限公司 | 一种通过聚合物预包覆制备微胶囊的方法 |
| CN107421030A (zh) * | 2017-07-21 | 2017-12-01 | 武汉大学 | 一种基于相变微胶囊液浆储冷装置的冷却***及运行方法 |
| CN107753514A (zh) * | 2017-11-23 | 2018-03-06 | 铜陵市东方矿冶机械有限责任公司 | 液状石蜡乳及其制备方法 |
| CN108530768A (zh) * | 2018-04-27 | 2018-09-14 | 西南科技大学 | 相变胶乳及其制备方法 |
| CN108682919A (zh) * | 2018-05-18 | 2018-10-19 | 中国科学院广州能源研究所 | 一种基于相变微胶囊悬浮液的锂离子电池组热管理的***和方法 |
| CN109336249A (zh) * | 2018-10-31 | 2019-02-15 | 浙江工业大学上虞研究院有限公司 | 一种相变改性多孔聚乙烯醇颗粒填料及其制备方法和在低温环境污水脱氮中的应用 |
| CN109777366A (zh) * | 2019-01-30 | 2019-05-21 | 杭州鲁尔新材料科技有限公司 | 一种低温可泵送式相变乳液的制备方法 |
| CN109913178A (zh) * | 2019-03-19 | 2019-06-21 | 北京服装学院 | 一种石墨烯改性相变微胶囊材料的制备方法 |
| CN111959072A (zh) * | 2019-06-27 | 2020-11-20 | 襄阳三沃航天薄膜材料有限公司 | 一种储能相变薄膜复合材料及其制备方法和应用 |
| CN115093832A (zh) * | 2022-06-09 | 2022-09-23 | 武汉中科先进材料科技有限公司 | 一种环保隔热控温阻燃材料的制备方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101113322A (zh) * | 2006-07-24 | 2008-01-30 | 中国科学院化学研究所 | 单分散相变微胶囊的制备方法 |
| CN102391839A (zh) * | 2011-08-17 | 2012-03-28 | 天津大学 | 抑制过冷相变的烷烃微胶囊及其制备与应用 |
-
2012
- 2012-05-08 CN CN2012101396914A patent/CN102719227A/zh active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101113322A (zh) * | 2006-07-24 | 2008-01-30 | 中国科学院化学研究所 | 单分散相变微胶囊的制备方法 |
| CN102391839A (zh) * | 2011-08-17 | 2012-03-28 | 天津大学 | 抑制过冷相变的烷烃微胶囊及其制备与应用 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 潘向萍等: "《石蜡微胶囊的制备研究》", 《价值工程》 * |
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104449587A (zh) * | 2014-11-19 | 2015-03-25 | 辽宁大学 | 一种石蜡微胶囊制备方法 |
| CN105327659A (zh) * | 2015-11-04 | 2016-02-17 | 浙江省林业科学研究院 | 一种生物质酚醇液化树脂相变微胶囊 |
| CN105327659B (zh) * | 2015-11-04 | 2017-10-20 | 浙江省林业科学研究院 | 一种生物质酚醇液化树脂相变微胶囊 |
| CN105648782A (zh) * | 2016-03-31 | 2016-06-08 | 上海洋帆实业有限公司 | 一种石蜡相变微胶囊调温面料的制备方法 |
| CN105854745A (zh) * | 2016-04-15 | 2016-08-17 | 广州秘理普植物技术开发有限公司 | 一种通过聚合物预包覆制备微胶囊的方法 |
| CN105854745B (zh) * | 2016-04-15 | 2018-07-24 | 广州秘理普植物技术开发有限公司 | 一种通过聚合物预包覆制备微胶囊的方法 |
| CN107421030B (zh) * | 2017-07-21 | 2019-12-24 | 武汉大学 | 一种基于相变微胶囊液浆储冷装置的冷却***及运行方法 |
| CN107421030A (zh) * | 2017-07-21 | 2017-12-01 | 武汉大学 | 一种基于相变微胶囊液浆储冷装置的冷却***及运行方法 |
| CN107753514A (zh) * | 2017-11-23 | 2018-03-06 | 铜陵市东方矿冶机械有限责任公司 | 液状石蜡乳及其制备方法 |
| CN108530768A (zh) * | 2018-04-27 | 2018-09-14 | 西南科技大学 | 相变胶乳及其制备方法 |
| CN108530768B (zh) * | 2018-04-27 | 2021-05-07 | 西南科技大学 | 相变胶乳及其制备方法 |
| CN108682919A (zh) * | 2018-05-18 | 2018-10-19 | 中国科学院广州能源研究所 | 一种基于相变微胶囊悬浮液的锂离子电池组热管理的***和方法 |
| CN109336249A (zh) * | 2018-10-31 | 2019-02-15 | 浙江工业大学上虞研究院有限公司 | 一种相变改性多孔聚乙烯醇颗粒填料及其制备方法和在低温环境污水脱氮中的应用 |
| CN109336249B (zh) * | 2018-10-31 | 2021-05-28 | 浙江工业大学上虞研究院有限公司 | 一种相变改性多孔聚乙烯醇颗粒填料及其制备方法和在低温环境污水脱氮中的应用 |
| CN109777366A (zh) * | 2019-01-30 | 2019-05-21 | 杭州鲁尔新材料科技有限公司 | 一种低温可泵送式相变乳液的制备方法 |
| CN109777366B (zh) * | 2019-01-30 | 2021-05-04 | 杭州鲁尔新材料科技有限公司 | 一种低温可泵送式相变乳液的制备方法 |
| CN109913178A (zh) * | 2019-03-19 | 2019-06-21 | 北京服装学院 | 一种石墨烯改性相变微胶囊材料的制备方法 |
| CN111959072A (zh) * | 2019-06-27 | 2020-11-20 | 襄阳三沃航天薄膜材料有限公司 | 一种储能相变薄膜复合材料及其制备方法和应用 |
| CN115093832A (zh) * | 2022-06-09 | 2022-09-23 | 武汉中科先进材料科技有限公司 | 一种环保隔热控温阻燃材料的制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102719227A (zh) | 一种高稳定性的相变乳液的制备方法 | |
| Chang et al. | Review on the preparation and performance of paraffin-based phase change microcapsules for heat storage | |
| DK1858635T3 (en) | MICROCAPSULE POWDER | |
| Su et al. | Review of solid–liquid phase change materials and their encapsulation technologies | |
| Song et al. | Microencapsulated capric–stearic acid with silica shell as a novel phase change material for thermal energy storage | |
| JP5366972B2 (ja) | マイクロカプセルの製造方法 | |
| Li et al. | Incorporation technology of bio-based phase change materials for building envelope: A review | |
| CN104449590A (zh) | 一种相变储能材料的纳米胶囊及其制备方法 | |
| Lin et al. | Research progress on preparation, characterization, and application of nanoparticle‐based microencapsulated phase change materials | |
| CN102311720A (zh) | 一种相变储能胶囊及其制备方法 | |
| CN102796494B (zh) | 微米级相变微乳液的制备方法 | |
| Chaiyasat et al. | Preparation and characterization of poly (divinylbenzene) microcapsules containing octadecane | |
| CN105219352B (zh) | 一种相变储能复合微胶囊及制备方法 | |
| CN103464066B (zh) | 一种相变材料微胶囊的制备方法 | |
| CN105542724A (zh) | 一种掺杂金属纳米粒子的微胶囊相变材料颗粒及制备方法 | |
| CN102876297B (zh) | 一种低过冷度相变材料微胶囊及其制备方法 | |
| CN106634857A (zh) | 一种改进的微胶囊相变材料及制备方法 | |
| CN104762066A (zh) | 复合型相变储能微胶囊及其制备方法 | |
| US20150158003A1 (en) | Microcapsules having acrylic polymeric shells and methods of making same | |
| CN102391839B (zh) | 抑制过冷相变的烷烃微胶囊及其制备与应用 | |
| CN106753261A (zh) | 一种微胶囊相变材料及其制备方法 | |
| CN102676124A (zh) | 一种无机水合盐相变储能微胶囊及其制备方法 | |
| Pasarkar et al. | A review on the micro-encapsulation of phase change materials: classification, study of synthesis technique and their applications | |
| CN106957635A (zh) | 复合纳米铜和纳米石墨烯片的微胶囊相变颗粒及制备方法 | |
| Rao et al. | Preparation and thermal properties of microencapsulated phase change material for enhancing fluid flow heat transfer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20121010 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |