[发明专利]一种具有双层壁材结构的石墨烯相变储能微胶囊的制备方法

摘要

将相变材料微胶囊化是相变材料的一种重要应用方式。本发明涉及了一种具有双层壁材结构的石墨烯相变储能微胶囊的制备方法。其主要特征为该相变微胶囊壁材为双层结构，内层壁材为甲基三聚氰胺甲醛树脂，外层壁材为甲基三聚氰胺甲醛树脂与纳米石墨烯的复合材料。采用两步原位聚合方法，采用过滤方式分离出微胶囊，经干燥后即得一种具有双层壁材结构的石墨烯相变储能微胶囊，芯材为固‑液相变材料。苯乙烯马来酸酐与芯材的质量比为1∶100。壁材与芯材的质量比为3∶1，纳米石墨烯占壁材的质量分数为0.5％。微胶囊壁材中含有纳米石墨烯，可以大大提高芯材相变材料的吸热放热速率，其双层结构可以大大提高微胶囊的强度和热稳定性。

主权项

一种具有双层壁材结构的石墨烯相变储能微胶囊的制备方法，其主要特征为该相变微胶囊壁材为双层结构，内层壁材为甲基三聚氰胺甲醛树脂，外层壁材为甲基三聚氰胺甲醛树脂与纳米石墨烯的复合材料。其具体制备方法为：首先，将苯乙烯马来酸酐与水混合，加入5％氢氧化钠溶液，以300转/分钟的速度搅拌2小时，调节其pH值为10。将芯材相变材料采用苯乙烯马来酸酐乳化，乳化速度为1000‑2000转/分钟，乳化时间为5分钟；将壁材甲基三聚氰胺甲醛树脂预聚体采用5毫升/分钟的速度滴定入乳化液体中，然后升温至60℃，保持搅拌速度为300转/分钟，1毫升/分钟速度缓慢滴定2％的醋酸，将pH调节到7，反应1小时，形成内层壁材，然后将温度降至室温。纳米石墨烯采用5％的聚乙烯醇分散。再次在上述形成内层壁材的溶液中滴定甲基三聚氰胺甲醛树脂预聚体与纳米石墨烯‑聚乙烯醇的混合液体，滴定速度为1毫升/分钟，滴定结束后，以1毫升/分钟速度滴加醋酸，将pH调节到7，以2℃/分钟的升温速度升温至80℃,保持搅拌速度为300转/分钟，反应3小时，形成外层壁材。然后采用自然冷却的方式将温度将至室温，其中保持搅拌速度300转/分钟。将上述溶液采用过滤方式分离出微胶囊，经干燥后即得一种具有双层壁材结构的石墨烯相变储能微胶囊。