[发明专利]一种织物用相变储能微胶囊及制备方法

说明书

本发明属于储能材料技术领域，具体是一种织物用相变储能微胶囊及制备方法，微胶囊由内核、内壳和外壳三层组成；所述内核为相变储能材料，所述内壳为1,3,5‑苯三甲酰氯和多氨基化合物反应产生的聚酰胺交联层，所述外壳为羧基和氮丙啶交联剂发生交联反应产生的交联层，所述多氨基化合物分子中至少含有2个氨基和1个羧基，所述氨基键合在不同的C原子上，并且有键合氨基的C原子不是相邻。本发明的织物用相变储能微胶囊具有双层外壳结构，具有较好的厚度和力学强度，在应用于纺织纤维成型加工过程中较为稳定。

技术领域

本发明涉及能源材料技术领域，具体是储能材料技术领域，涉及一种织物用相变储能微胶囊及制备方法。

背景技术

利用相变材料的相变潜热来实现能量的储存和利用，提高能源使用效率，对于缓解能源危机和提高环保性具有实际意义，同时在建筑采暖、空调节能、太阳能利用、电力调峰、工业余热回收利用、热红外隐身、纺织材料等领域具有广阔的应用前景。由于用于温度调节的相变材料多为固-液相变材料，因此目前主要的研究方法是采用包覆的方法将相变材料包覆形成微胶囊，微胶囊的外壳层为交联材料，具有较好的稳定性。

酰氯和氨基在低温下就具有快速的反应速度。CN101982231B公开了一种利用均苯三甲酰氯和有机胺的交联反应制备了聚芳酰胺核壳石蜡相变微胶囊的方法。但由于均苯三甲酰氯和有机胺分别在油相和水相中，油相和水相的界面交联反应产生的壳层会阻碍两者的继续接触而造成反应效率差，因此会导致获得的聚芳酰胺壳层偏薄，强度不足，包覆稳定性偏差。CN105233770B公开了一种多层囊皮的石蜡相变储能微胶囊的制备方法，先通过均苯三甲酰氯和间苯二胺的反应获得内层囊皮为聚酰胺，再置于4-(2-氨基乙基)-1,2-苯二酚的三羟甲基氨基甲烷-HCl缓冲溶液中反应，获得多层囊皮。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种织物用相变储能微胶囊，具有双层的壳层，壳层的厚度较高、力学强度较好。当微胶囊和纺丝材料聚合物混合后通过湿法纺丝、熔融纺丝等方法具有相变储能性能的纤维时，本发明的微胶囊也会保持较为稳定的状态。

本发明还有一个目的在于提供一种织物用相变储能微胶囊的制备方法，通过两步的交联反应制备双层的壳层，提高了壳层的厚度和力学强度，更好的保护内核的相变储能材料，减少泄漏发生。

本发明采用以下的技术方案：

一种织物用相变储能微胶囊，由内核、内壳和外壳三层组成；所述内核为相变储能材料，所述内壳为1,3,5-苯三甲酰氯和多氨基化合物反应产生的聚酰胺交联层，所述外壳为羧基和氮丙啶交联剂发生交联反应产生的交联层。

优选的，所述相变储能材料选自正十六烷、正十八烷、正二十烷、正二十二烷、石蜡和硬脂酸丁酯中的至少一种。

优选的，所述多氨基化合物分子中至少含有2个氨基和1个羧基，所述氨基键合在不同的C原子上，并且有键合氨基的C原子不是相邻。

更优选的，所述多氨基化合物选自赖氨酸和精氨酸中的至少一种。

一种上述任一项实施方案所述的织物用相变储能微胶囊的制备方法，包括以下步骤，

S1、将所述1,3,5-苯三甲酰氯、所述相变储能材料和乳化剂混合后加热成为液体，高速搅拌下加入相同温度的去离子水，形成乳液；

S2、在步骤S1获得的乳液中加入所述多氨基化合物，搅拌0.5～3小时，分离水洗，获得聚酰胺交联层微胶囊；

S3、将步骤S2获得的聚酰胺交联层微胶囊分散在去离子水中，加入所述氮丙啶交联剂，搅拌0.5-5小时，分离水洗，干燥，得到织物用相变储能微胶囊。

优选的，步骤S1中所述1,3,5-苯三甲酰氯、相变储能材料、乳化剂和去离子水的重量比为(0.1～2):10:(0.5～2):(10～30)。