[发明专利]含有十四醇和微米级金属粉末相变储热微胶囊的涂料

说明书

技术领域：

本发明涉及一种建筑涂料领域，是一种混合加入微米级铜粉以提高导热性能的相变储热微胶囊涂料，具有自洁保温控温的功效。 

背景技术：

目前具有微胶囊技术，但是未能良好的应用于室内涂料领域，因为微胶囊技术的不成熟以及需要克服涂料对微胶囊性能的影响。目前水性涂料已成气候，尤其是以水性涂料为主的建筑涂料已在我国涂料总量占到约38％，而所述的涂料配方和微胶囊的囊壁不互溶，可以充分的发挥微胶囊具有储存和释放相变潜热的功效，因此可以充分的将微胶囊应用于已然成熟的水性涂料领域。 

目前微胶囊的研究领域的不足是无法良好的提高微胶囊的相变潜热，因为囊壁和囊芯的杂混，以及囊壁对囊芯潜热传到的阻碍，实际相变潜热一般比计算值减小20-50J/g，本发明所采用微胶囊技术包封相变材料十四醇储存和释放相变潜热，同时通过在一定转速下加入适量的微米级铜粉大大提高了微胶囊的导热功效。使微胶囊的实际相变潜热提高了约50J/g。 

发明内容：

本发明提供一种涂料与微胶囊的复合物，所述的涂料可以良好并且有效的释放微胶囊的相变潜热。目的在于解决目前相变储热微胶囊研究所遇到的瓶颈，即相变潜热小并且难以通过转速的控制和滴加速率进行改善，原因在于微胶囊有机物囊壁对与作为相变材料的囊芯包裹使其难以进行良好的导热。 

本发明是在微胶囊囊壁包裹囊芯时以适当速率和用量加入微米级铜粉，使铜粉附着或部分嵌入微胶囊，提高微胶囊的导热性能。经过铜粉的良好导热，经过DSC检测，测得的相变焓提高了50J/g。并且微胶囊的形态和包封率不会受到影响。 

本发明所采用的涂料配方，可以克服微胶囊与水性涂料相溶这一问题，涂料本身的有机物成分例如各种助剂可能会和微胶囊的成分进行互溶从而影响微胶囊外壁的包封性能。本发明的涂料配方不与微胶囊的成分具有互溶性，微胶囊分散于涂料中，仍可发挥良好的导热储热放热功效。 

本发明用于内墙具有良好的室内调温功效，在一定的温度范围内(20-25℃)进行相变，微胶囊自低温升温时内部的相变材料会液化从而放热，反之，从高温降温时，在这一温度领域会固化从而吸热。从而降低室内温度的波动频率，与人体的体感舒适度相接近，也起到家居节能的功效。 

本发明中的微胶囊采用的是原位聚合法，原位聚合法中的单体和催化剂全部位于囊芯的外部或内部，而且要求单体可溶、生成的聚合物不可溶，聚合 物沉积在囊芯表面并包覆形成微胶囊。在发生聚合反应前，囊芯必须被分散成细粒。成壳材料可以是水溶性或油溶性单体，可以是几种单体的混合物，也可以是水溶性低分子量聚合物或预聚物。 

本发明通过如下技术方案实现： 

一种含有十四醇和微米级金属粉末的相变微胶囊的制备方法，包括如下步骤： 

(1)三聚氰胺-甲醛预聚体的制备： 

将3-5g的三聚氰胺倒入250ml的圆底烧瓶之中，将5-8的37％的甲醛溶液与40-50ml的蒸馏水混合加入，用三乙醇胺调节pH值在8-9左右，在磁力搅拌器上保持100-200r/min，70℃下加热搅拌约10min，即可得三聚氰胺-甲醛预聚体。 

(2)内部相变芯材的制备： 

将2-3g的SMA(苯乙烯马来酸酐共聚物)倒入250ml烧瓶中，加入0.3-0.5gNaOH，再加入50ml蒸馏水，混合均匀。在50℃，1200r/min条件下进行乳化2h。之后用10％的柠檬酸调节pH为4.5左右。 

将5-10g的10％的OP-10，15-20g的十四醇倒入以上的混合溶液中，在2500r/min下乳化15min，得到均匀的乳化液。 

(3)囊壁和囊芯的复合： 

将第二步值得的乳液加入三口烧瓶中待反应。 

在恒温水浴50℃下，将第一步制得的预聚体缓慢的以0.5ml/min的速度滴加到第二步制得的乳液中，同时保证转速为600-700r/min，待反应进行1h后，在三口烧瓶的另一口，以0.1-0.2g/min的速度(0.15g最佳)加入微米级铜粉，添加1h。铜粉和预聚体添加完毕之后，滴加质量分数为10％的乙酸，速度为0.4ml/min，当pH为3-4时停止。之后一分钟1℃的速度升温到80℃，并且保温2h。 

反应完毕后用用石油醚洗涤2-3次后，用布氏漏斗和抽滤瓶进行抽滤，对滤饼再用清水洗涤2次，在进行抽滤，自然晾干，得到新型微胶囊。