一种相变微胶囊及其制备方法和应用

专利2026-02-08  0


本发明涉及相变微胶囊,尤其涉及一种相变微胶囊及其制备方法和应用。


背景技术:

1、面对全球性的环境问题,尤其是热能得合理利用问题,研究和开发高效、经济、环境友好的相变储能材料和保护相变材料变得尤为重要。传统的相变微胶囊虽然在一定程度上能够具有吸放热功效,但普遍存在容易泄露,循环效率低,热稳定性差等问题,难以满足当前日益严峻的热能存储需求。


技术实现思路

1、本发明的目的在于,用于解决现有相变微胶囊在热能存储领域存在容易泄漏、循环效率低以及热稳定性差的技术问题。

2、为解决上述技术问题,本发明首先提供一种相变微胶囊,包括芯材以及完全包裹于芯材的复合壳材,芯材为vo2,复合壳材为abs/ec。

3、相应地,本发明还提供一种相变微胶囊的制备方法,包括:

4、s1,将abs、ec以及第一溶剂混合后进行搅拌处理,得到混合溶液;

5、s2,依次将vo2以及诱导剂加入混合溶液中,得到第一混合悬浊液;

6、s3,将第一混合悬浊液与第二溶剂混合后进行水浴加热处理,得到第二混合悬浊液;

7、s4,对第二混合悬浊液进行沉降处理,得到沉淀物,其后,沉淀物经清洗以及干燥处理,得到vo2@abs/ec相变微胶囊。

8、优选地,s1步骤中,abs与ec的质量比为1:(1~1.1)。

9、优选地,s2步骤中,vo2与abs的质量比为(0.5~0.6):1。

10、优选地,s2步骤中,诱导剂与第一溶剂的体积比为(0.4~0.6):1。

11、优选地,s2步骤中,诱导剂为聚二甲基硅氧烷。

12、优选地,s3步骤中,第二溶剂的挥发性小于第一溶剂的挥发性,第二溶剂与第一溶剂的体积比为(10~15):1。

13、优选地,s3步骤中,水浴加热处理的温度为30~50℃,水浴加热时间为0.5~1h。

14、优选地,s4步骤具体包括:

15、s41,对第二混合悬浊液进行沉降处理,去上清液,得到沉淀物;

16、s42,将沉淀物分别用正庚烷和水进行洗涤处理,得到湿粉;

17、s43,对湿粉进行烘干处理,即得vo2@abs/ec相变微胶囊。

18、相应地,本发明又提供一种如上的相变微胶囊在热能存储领域中的应用。

19、本发明的有益效果是:区别于现有技术的情况,本发明提供了一种相变微胶囊及其制备方法和应用,上述相变微胶囊包括芯材以及完全包裹于芯材的复合壳材,芯材为vo2,复合壳材为abs/ec;本发明以易于空气接触被氧化的vo2作为相变芯材,以耐久性强的abs/ec作为复合壳材,通过将abs/ec的优良力学性能优势与vo2发生相变时的吸放热特性结合,形成了vo2@abs/ec相变微胶囊,其不仅阻隔了二氧化钒与空气接触,还能够发挥二氧化钒相变时吸放热的性能,提高对太阳能的利用效率;并且vo2发生的是固-固相变,不会出现像固-液相变的泄漏情况,安全且对环境友好,复合壳材选用abs和ec这种耐高温、耐腐蚀的材料,对内部相变芯材起到了防止氧化和腐蚀的作用,提高了相变微胶囊的使用寿命。



技术特征:

1.一种相变微胶囊,其特征在于,包括芯材以及完全包裹于所述芯材的复合壳材,所述芯材为vo2,所述复合壳材为abs/ec。

2.一种如权利要求1所述的相变微胶囊的制备方法,其特征在于,包括:

3.根据权利要求2所述的相变微胶囊的制备方法,其特征在于,所述s1步骤中,abs与ec的质量比为1:(1~1.1)。

4.根据权利要求2所述的相变微胶囊的制备方法,其特征在于,所述s2步骤中,vo2与abs的质量比为(0.5~0.6):1。

5.根据权利要求2所述的vo2@abs/ec相变微胶囊的制备方法,其特征在于,所述s2步骤中,所述诱导剂与所述第一溶剂的体积比为(0.4~0.6):1。

6.根据权利要求2所述的vo2@abs/ec相变微胶囊的制备方法,其特征在于,所述s2步骤中,所述诱导剂为聚二甲基硅氧烷。

7.根据权利要求2所述的vo2@abs/ec相变微胶囊的制备方法,其特征在于,所述s3步骤中,所述第二溶剂的挥发性小于所述第一溶剂的挥发性,所述第二溶剂与所述第一溶剂的体积比为(10~15):1。

8.根据权利要求2所述的vo2@abs/ec相变微胶囊的制备方法,其特征在于,所述s3步骤中,所述水浴加热处理的温度为30~50℃,水浴加热时间为0.5~1h。

9.根据权利要求2所述的vo2@abs/ec相变微胶囊的制备方法,其特征在于,所述s4步骤具体包括:

10.一种如权利要求1所述的相变微胶囊在热能存储领域中的应用。


技术总结
本发明提供了一种相变微胶囊及其制备方法和应用,上述相变微胶囊包括芯材以及完全包裹于芯材的复合壳材,芯材为VO<subgt;2</subgt;,复合壳材为ABS/EC;本发明以易于空气接触被氧化的VO<subgt;2</subgt;作为相变芯材,以耐久性强的ABS/EC作为复合壳材,通过将ABS/EC的优良力学性能优势与VO<subgt;2</subgt;发生相变时的吸放热特性结合,形成的相变微胶囊不仅阻隔了二氧化钒与空气接触,还能够发挥二氧化钒相变时吸放热的性能,提高对太阳能的利用效率;并且复合壳材选用ABS和EC这种耐高温、耐腐蚀的材料,对内部相变芯材起到了防止氧化和腐蚀的作用,提高了相变微胶囊的使用寿命。

技术研发人员:王世锋,刘跃,宋鑫雨,汪远昊
受保护的技术使用者:西藏大学
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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