[发明专利]相变储能材料微胶囊及其制作工艺

说明书

技术领域

本发明涉及相变储能材料技术领域，尤其涉及一种相变储能材料微胶囊及其制作工艺。

背景技术

相变储能材料在其物相变化过程中，可以吸收环境的热(冷)量，并在需要时向环境放出热(冷)量，从而达到能量储存和释放、及调节能量需求和供给适配的目的。因而，相变储能材料已成为节能环保的最佳绿色环保载体，其应用被广泛研究。

目前，无机质相变储能材料的应用较广泛，这主要是因为无机质相变储能材料的价格便宜，且易购买到；但是无机质相变储能材料自身存在有过冷和相分离现象，严重影响到储能效果；再者，目前再利用无机质相变储能材料来制备微胶囊时，现有加工工艺较为复杂，生产成本比较高。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提供了一种相变储能材料微胶囊及其制作工艺，该制作工艺简单、高效、安全，并且经该制作工艺制得的相变储能材料微胶囊具有优异的储能效果、以及极佳的相变化温度可调性。

本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种相变储能材料微胶囊的制作工艺，包括以下制作步骤：

(1)制作相变储能材料粒子：称取配方量的相变物料，该相变物料主要包括半精炼石蜡Ⅰ、导热粉体、硅烷偶联剂Ⅰ、消泡剂Ⅰ、交联剂和色浆，将上述相变物料在35～45℃条件下的搅拌机中进行均匀混合后，进入真空机内并在1～2个标准大气压力下进行真空处理；然后再将经真空处理后的相变物料放入55～75℃的烘箱内进行烘干处理，得到邵氏A硬度为15～30的相变储能材料块；紧接着将所得相变储能材料块投入到粉碎机中进行粉碎处理，得到粒度为Φ100～300μm的相变储能材料粒子；

(2)团聚处理：将上述所得相变储能材料粒子和适量的粘合剂一起投入到搅拌机中进行均匀混合，得到粒度为Φ0.1～0.25mm的团聚物Ⅰ；然后再将所得团聚物Ⅰ放入35～45℃的烘箱内进行烘干处理，烘干后备用；

(3)制作胶囊膜：称取配方量的半精炼石蜡Ⅱ、硅烷偶联剂Ⅱ和消泡剂Ⅱ作为胶囊膜原料，先将所述半精炼石蜡Ⅱ加热熔化，再将所述硅烷偶联剂Ⅱ和消泡剂Ⅱ添加到熔化后的所述半精炼石蜡Ⅱ中，均匀混合，得到粘度为55～65Pa.s的胶囊膜；

(4)制作相变储能材料微胶囊：先将烘干后的所述团聚物Ⅰ、及所得胶囊膜一起投入到搅拌机中进行均匀混合，形成粒度为Φ1.3～2mm的胶囊团聚物；再将所得胶囊团聚物放入35～45℃的烘箱内进行烘干处理后，投入到压辊机中进行碾压处理，得到厚度为0.5～1.5mm的片状相变储能材料微胶囊。

作为本发明的进一步改进，所述导热粉体选用粒度为400～850nm的氧化铝粉体和粒度为300～650nm的氮化铝粉体中的至少一种；

所述硅烷偶联剂Ⅰ和硅烷偶联剂Ⅱ各分别选用硅烷偶联剂KH-550和硅烷偶联剂KH-560中的任意一种。

作为本发明的进一步改进，上述步骤(2)中，所述粘合剂选自聚异丁烯类粘合剂和氟树脂类粘合剂中的至少一种。

作为本发明的进一步改进，上述步骤(2)中，搅拌机的工作参数为：转速25～35转/分，搅拌时间35～55min；

上述步骤(4)中，搅拌机的工作参数为：转速15～25转/分。

作为本发明的进一步改进，所述胶囊膜的厚度为10～25μm。

本发明还提供了一种相变储能材料微胶囊，采用本发明所述的相变储能材料微胶囊的制作工艺制备而成。

作为本发明的进一步改进，按重量份计，所述相变储能材料微胶囊具有如下原料配方：相变储能材料粒子45～75份、粘合剂3～7份、胶囊膜7～18份；其中，以该相变储能材料粒子的总重量为基准，该相变储能材料粒子由以下按重量份计的各组分制成：半精炼石蜡Ⅰ45～58份、导热粉体30～80份、硅烷偶联剂Ⅰ5～8.5份、消泡剂Ⅰ1.5～3份、交联剂2.5～6.5份、色浆1～2份；

以该胶囊膜的总重量为基准，该胶囊膜由以下按重量份计的各组分制成：半精炼石蜡Ⅱ55～80份、硅烷偶联剂Ⅱ2～5份、消泡剂Ⅱ3～15份。

作为本发明的进一步改进，所述粘合剂选自聚异丁烯类粘合剂和氟树脂类粘合剂中的至少一种；

所述导热粉体由22～45份的氧化铝粉体和10～35份的氮化铝粉体组成，且所述氧化铝粉体的粒度为400～850nm，所述氮化铝粉体的粒度为300～650nm；

所述硅烷偶联剂Ⅰ和硅烷偶联剂Ⅱ各分别选用硅烷偶联剂KH-550和硅烷偶联剂KH-560中的任意一种。