一种微胶囊相变储能镁盐及其制备方法与应用技术

本发明专利技术属于功能材料应用技术领域，本发明专利技术公开了一种微胶囊相变储能镁盐及其制备方法与应用。本发明专利技术提供了一种微胶囊相变储能镁盐，通过微胶囊技术将超细氢氧化镁和柔性相变材料结合在一起，充分利用超细氢氧化镁优异的抑烟和阻燃特性，以及良好的热传导特性，包括柔性相变材料的优异储能特性，不仅能够有效实现相变储能的基本需求，也能够将热量快速导出，防止局部热量聚积，同时也能够在凝聚相和气相实现多种方式的阻燃效果，实现当下能源器件的多重需求。本发明专利技术所述制备工艺简单，原料来源广泛且价格便宜，生产和使用成本均较低，不需要消耗大量的化学试剂，过程绿色无污染，适合大范围的推广应用。适合大范围的推广应用。适合大范围的推广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种微胶囊相变储能镁盐及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及功能材料应用
，尤其涉及一种微胶囊相变储能镁盐及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]当下，世界能源格局面临深刻转型，新一轮的能源转型市场蓬勃兴起，能源领域相关产品增速处于爆发的前夜。基于此，我国已连续多年推动能源产业的蓄力发展建设，低碳化能源结构和安全高效的能源体系已然成为促进能源转型的关键核心支撑。这其中，为了弥补能源供应和需求之间的时间差、间歇性、不稳定性等缺陷，进一步提升能源利用的效率，热储能技术已然成为解决上述问题的核心技术之一，此类材料的广泛应用，不仅能够在时间和空间上缓解供需的差异问题，还能通过被动式热管理方式改善能源电子器件过热而失效的问题，对于提高能源利用率以及保持能源体系稳定性有着至关重要的作用。基于相变材料进行热管理这一简单和高效的应用模式，通过低成本的原料制备高附加值的相变功能材料成为能源转型大潮中在热管理方面的重要技术支撑之一。微胶囊相变材料可将微纳功能材料包裹于其中，通过核芯的物质形态改变吸收和释放能量，充分实现高效的热管理目标。出于对微胶囊壁材密封性、机械强度、性能稳定性等方面的考虑，在有机壁材、无机壁材、有机
‑
无机复合壁材三类材料中，无机壁材的热稳定性、机械强度、高结构稳定性等方面表现出天然的优势，且其在性价比这一方面表现出其它两类壁材难以超越的极佳优势。近些年，随着能源热管理材料的需求与日俱增，对其性能要求也越来越高，除了及时将能源组件产生的热量快速的导出，还必须本身具备较高的热导率以及阻燃需要。从这个角度看，无机壁材相比其它两类壁材更具有先天的优势，关键是成本可控。
[0003]然而，氢氧化镁(MH)的热导率较氧化镁低，所以在现有技术中氢氧化镁(MH)无法实现在现有的高标准能源热管理器件中的应用，且基于能源热管理器件在相变储能、导热、阻燃等多方面的高要求，并未有关于微胶囊超细杂化氢氧化镁(MH)无机功能粉体的应用报道。所以微胶囊超细杂化氢氧化镁(MH)无机功能粉体值得深入研究。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的为提供了一种微胶囊相变储能镁盐及其制备方法与应用，以解决现有的微胶囊相变储能材料的储能作用差，导热和阻燃等性能低，且成本高的问题。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种微胶囊相变储能镁盐的制备方法，包括如下步骤：
[0007]将乳化剂、超细氢氧化镁和柔性相变材料混合反应，后经后处理得到微胶囊相变储能镁盐。
[0008]作为优选，所述乳化剂为十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基铵溴、十二烷基硫酸钠、三甲氧基硅烷、正硅酸四乙酯、油酸钠、松香酸钠、月桂酸钠、环烷酸钠、双十二烷基苯基醚二磺酸钠、二丁基萘磺酸钠、亚甲基二异丙基萘磺酸钠、亚甲基二异丙基萘磺酸钾和木质
素磺酸盐中的一种或多种的水溶液；所述乳化剂的质量浓度为0.1～10wt％；所述柔性相变材料为石蜡、脂肪酸和多元醇中的一种或多种。
[0009]作为优选，所述超细氢氧化镁的中位粒径为0.9～1.5μm；所述乳化剂和超细氢氧化镁的摩尔比为0.05～10：1；所述柔性相变材料与超细氢氧化镁的摩尔比为0.5～5：1。
[0010]作为优选，所述混合反应的温度为30～90℃，混合反应的时间为1～48h。
[0011]作为优选，所述混合反应在搅拌条件下进行，搅拌的速率为100～2000r/min。
[0012]作为优选，将乳化剂、超细氢氧化镁和柔性相变材料混合反应的具体步骤为：将乳化剂和柔性相变材料混合，后再加入超细氢氧化镁进行混合反应。
[0013]作为优选，所述混合为搅拌混合，混合的时间为10～120min，混合的温度为30～80℃，混合的搅拌速率为100～1000r/min。
[0014]作为优选，所述后处理为将混合反应所得产物顺次经离心、洗涤和冷冻干燥；所述离心的速率为1000～9000r/min，离心的时间为5～80min；所述洗涤所用试剂为水，洗涤的次数为2～3次；所述冷冻干燥的温度为
‑
80～
‑
10℃，冷冻干燥的时间为1～48h。
[0015]本专利技术还提供了所述微胶囊相变储能镁盐的制备方法制备得到的微胶囊相变储能镁盐。
[0016]本专利技术还提供了所述微胶囊相变储能镁盐在通用能源热管理器件用SEBS复合材料中的应用。
[0017]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术有益效果如下：
[0018](1)本专利技术通过微胶囊技术巧妙的将超细氢氧化镁和柔性相变材料结合在一起，充分利用超细氢氧化镁优异的抑烟和阻燃特性，以及良好的热传导特性，包括柔性相变材料的优异储能特性，不仅能够有效实现相变储能的基本需求，也能够将热量快速导出，防止局部热量聚积，同时也能够在凝聚相和气相实现多种方式的阻燃效果，实现当下能源器件的多重需求，极大的提升超细氢氧化镁的应用价值，使得其在能源领域得到高值化推广；
[0019](2)本专利技术所述制备工艺简单易行，原料来源广泛且价格便宜，生产和使用成本均较低，尤其是本专利技术所用超细氢氧化镁是通过物理法制备得到，充分避免了复杂的化学制备过程，且制备成本低廉，不需要消耗大量的化学试剂，过程绿色无污染；
[0020](3)本专利技术通过将制备得到的微胶囊相变储能镁盐添加到SEBS基体中制备成SEBS复合材料，所得SEBS复合材料相较于传统的PVC基能源材料有更细腻的表观形貌、可控的表面亮雾度、更优秀的力学性能、更好的基体负载率以及更好的挤出稳定性，且可借助传统的塑料加工线实现反复加工成型，在实现储能基本目标的前提下，保证无卤环保，机械性能与阻燃性能达到较好的平衡，并且制备所得微胶囊相变储能镁盐外观为白色或灰白色，对SEBS器件基体表观颜色友好，有助于后续上色。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0022]图1为实施例1制备得到的微胶囊相变储能镁盐的透射电子显微镜图；
[0023]图2为实施例1制备得到的微胶囊相变储能镁盐的粒径分布图。
具体实施方式
[0024]本专利技术提供了一种微胶囊相变储能镁盐的制备方法，包括如下步骤：
[0025]将乳化剂、超细氢氧化镁和柔性相变材料混合反应，后经后处理得到微胶囊相变储能镁盐。
[0026]在本专利技术中，所述乳化剂优选为十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基铵溴、十二烷基硫酸钠、三甲氧基硅烷、正硅酸四乙酯、油酸钠、松香酸钠、月桂酸钠、环烷酸钠、双十二烷基苯基醚二磺酸钠、二丁基萘磺酸钠、亚甲基二异丙基萘磺酸钠、亚甲基二异丙基萘磺酸钾和木质素磺酸盐中的一种或多种的水溶液，进一步优选为十二烷基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微胶囊相变储能镁盐的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将乳化剂、超细氢氧化镁和柔性相变材料混合反应，后经后处理得到微胶囊相变储能镁盐。2.根据权利要求1所述微胶囊相变储能镁盐的制备方法，其特征在于，所述乳化剂为十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基铵溴、十二烷基硫酸钠、三甲氧基硅烷、正硅酸四乙酯、油酸钠、松香酸钠、月桂酸钠、环烷酸钠、双十二烷基苯基醚二磺酸钠、二丁基萘磺酸钠、亚甲基二异丙基萘磺酸钠、亚甲基二异丙基萘磺酸钾和木质素磺酸盐中的一种或多种的水溶液；所述乳化剂的质量浓度为0.1～10wt％；所述柔性相变材料为石蜡、脂肪酸和多元醇中的一种或多种。3.根据权利要求2所述微胶囊相变储能镁盐的制备方法，其特征在于，所述超细氢氧化镁的中位粒径为0.9～1.5μm；所述乳化剂和超细氢氧化镁的摩尔比为0.05～10：1；所述柔性相变材料与超细氢氧化镁的摩尔比为0.5～5：1。4.根据权利要求1～3任一项所述微胶囊相变储能镁盐的制备方法，其特征在于，所述混合反应的温度为30～90℃，混合反应的时间为1～48h。5.根据权利要求4所述微胶囊相变储能镁盐的制备方法，其特征在于，所述混...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐灵峰，李永亮，彭鹤松，曾国元，李裕乐，宋世坤，刘礼祥，邹盈，
申请(专利权)人：井冈山大学，
类型：发明
国别省市：