复合纳米胶囊相变材料及其制备方法

摘要

本发明涉及一种复合纳米胶囊相变材料及其制备方法。该材料是以油相的石蜡为核，聚甲基丙烯酸甲酯和二氧化硅复合材料为壳的纳米胶囊，纳米胶囊的一次粒径为50～150纳米，平均粒径为50～400纳米。聚甲基丙烯酸甲酯的包覆效率高，较厚的包覆壳层有利于提高材料的热稳定性和结构稳定性；二氧化硅具有高的结构强度、热稳定、机械稳定、化学稳定、高导热等特性，弥补了聚甲基丙烯酸甲酯稳定性相对较差的缺点，聚甲基丙烯酸甲酯弥补了二氧化硅的弹性和致密性较差的缺点，有利于提高稳定性；且该纳米胶囊的粒径较小，具有较大的比表面积，可进一步提高热传导效率，并降低相变过程较大的体积变化对胶囊结构的破坏，提高了稳定性。

主权项

一种复合纳米胶囊相变材料的制备方法，包括如下步骤：(1)按质量比为6:9:1混合油相的石蜡、甲基丙烯酸甲酯和正硅酸乙酯得到混合物；(2)将上述混合物用超声均匀分散2分钟后，添加到500mL圆底烧瓶中，采用片状不锈钢进行搅拌，在1500转/分钟的搅拌速度下水浴加热至60℃，将1g的十二烷基苯磺酸钠加入到42.5mL的去离子水中分散均匀，并添加到圆底烧瓶中乳化20分钟后，然后再升温至80℃，在1500转/分钟的搅拌速度下继续乳化10分钟，得到均匀的乳白色微乳液，其中，十二烷基苯磺酸钠的质量与油相的石蜡、甲基丙烯酸甲酯和正硅酸乙酯的质量之和的比值为1:13；(3)乳化完成后，将水浴的温度调节到85℃，将1g的过硫酸铵溶解在7.5mL的去离子水中，并缓慢的向圆底烧瓶中滴加至完全；以1500转/分钟的搅拌速度搅拌30分钟后，将机械搅拌的速度调为1000转/分钟，并将水浴的温度调至80℃，反应1.5h后，水解反应和聚合反应进行完全；反应液降至室温后，向室温的反应液中添加饱和的NaCl水溶液10mL进行破乳，静置30分钟后，有分层现象，把分层的乳液通过真空抽滤的方式用蒸馏水洗涤6次，并用真空干燥箱在45℃的条件下真空干燥6h，最终得到白色的复合纳米胶囊相变材料粉体，其中，过硫酸铵的质量与油相的石蜡、甲基丙烯酸甲酯和正硅酸乙酯的质量之和的比值为1:16.6。