[发明专利]一种轻量化保温壶及其制备方法

权利要求书

1.一种轻量化保温壶，其特征在于，所述保温壶包括外壳和内胆，所述内胆采用旋薄技术加工成形，且所述内胆的外表面还固定包裹有调温层，所述调温层是以改性碳纤维编织形成网状结构作为载体，再在载体上负载调温微胶囊而成，所述改性碳纤维是将碳纤维经预处理后，再接枝烯基琥珀酸酐改性而成，所述调温微胶囊以二氧化硅为囊皮，十八醇/硬脂酸丁酯复合物作为囊芯。

2.根据权利要求1所述的一种轻量化保温壶，其特征在于，所述十八醇/硬脂酸丁酯复合物中十八醇和硬脂酸丁酯的质量比为4:1。

3.根据权利要求1-2任一权利要求所述的一种轻量化保温壶的制备方法，其特征在于，所述制备方法具体包括以下步骤：

S1.通过液压涨形技术制备得到外壳；

S2.取内胆原料管材，利用仪表车进行平管处理；

S3.将S2步骤制备得到产品放入清水中清洗干净后置于水涨机中，调节压力12-14MPa，水涨完成；

S4.通过空缩机对水涨完成后的内胆原料管的上部进行缩口处理；

S5.通过旋薄机对缩口处理后的内胆原料管材进行旋压变薄处理；

S6.用车床将旋压变薄处理后的内胆原料管材凸出角处进行滚上角处理；

S7.切除上部缩口处多余部分，并用螺纹机滚压出螺纹，得到内胆；

S8.将制备得到的内胆外表面进行抛光，然后包覆上调温层，再进行电晕处理10-15min后，涂覆上0.1-0.2mm厚的导热硅胶，于40℃温度下，加压至0.15MPa，保持30min，再加压至0.2MPa，保持1.5h固化；

S7.将S8步骤制备得到的内胆和外壳合在一起通过焊接连接在一起，再焊接上底座，抽真空，得到轻量化保温壶。

4.根据权利要求3所述的一种轻量化保温壶的制备方法，其特征在于，所述调温层的制备方法为：

载体制备：将改性碳纤维聚集成直径为0.1-0.3mm的纤维束，再将纤维束编织成网得到载体；

负载：按照配比，分别取十八醇和硬脂酸丁酯，在60℃恒温水浴条件下磁力搅拌1h，冷却至室温得到囊芯原料，按照4:3的质量比分别称取囊芯原料、十六烷基三甲基溴化铵置于反应釜中，加入五十倍囊芯原料质量的无水乙醇，再加入正戊醇，搅拌混合均匀后，加入载体，在60℃条件下超声分散1.5h，以1-2d/s的速度滴加正硅酸四乙酯，保温，持续搅拌反应1h，以1d/s的速度滴加25wt％的氨水溶液，继续搅拌反应24h，反应完成后，过滤，沉淀用无水乙醇洗涤干净后，将载体取出，展开后烘干，得到调温层。

5.根据权利要求4所述的一种轻量化保温壶的制备方法，其特征在于，所述改性碳纤维的制备方法为：将经过预处理的碳纤维搅拌分散于70wt％乙醇溶液中，加入20％氢氧化钠溶液调节pH至8.5，再加入3-巯丙基三甲氧基硅烷，磁力搅拌20min后，加入烯基琥珀酸酐，于80℃条件下保温反应1h，冷却至室温后，过滤、洗涤、干燥后得到改性碳纤维。

6.根据权利要求5所述的一种轻量化保温壶的制备方法，其特征在于，所述预处理为：将碳纤维浸泡于丙酮溶液中，超声分散30min，然后于65℃下回流反应3h，反应完成后过滤，并用去离子水洗涤，烘干，再置于混酸溶液中，于60℃下保温回流反应6h，反应完成后过滤，并用去离子水洗涤至洗涤液呈中性，烘干，再经等离子体处理即可。

7.根据权利要求6所述的一种轻量化保温壶的制备方法，其特征在于，所述混酸溶液为浓硝酸和浓硫酸的混合溶液，浓硝酸和浓硫酸的体积比为3:1。

8.根据权利要求7所述的一种轻量化保温壶的制备方法，其特征在于，所述等离子体处理以氧气作为工作气体，功率为120-150W，处理时间为3-5min。