一種服裝用儲能調溫微膠囊相變保溫材料及其製備方法

2023-05-01 08:31:01 1

一種服裝用儲能調溫微膠囊相變保溫材料及其製備方法
【專利摘要】本發明公開了一種服裝用儲能調溫微膠囊相變保溫材料及其製備方法，所述保溫材料包括：芯材和壁材，所述芯材為有機醇和有機酯以6～7:3～4的摩爾比例混合的混合物；所述壁材為殼聚糖和二氧化矽凝膠以1:1的摩爾比例混合的混合物；所述壁材和所述芯材的用量比例為1:3；所述壁材的厚度為1～2μm，所述微膠囊保溫材料的平均粒徑為5～6μm；其製備方法包括如下步驟：（1）製備芯材、（2）製備壁材預聚物、（3）製備微膠囊相變保溫材料、（4）分離提純。本發明的製備方法簡單，操作方便，其製備的微膠囊相變保溫材料的相變溫度適中，相變焓大，具有調節保溫效果好，保溫時間長久，不影響服裝穿著舒適性等優點，使用效果較佳。
【專利說明】一種服裝用儲能調溫微膠囊相變保溫材料及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及保溫材料領域，特別是涉及一種服裝用儲能調溫微膠囊相變保溫材料及其製備方法。
【背景技術】
[0002]相變材料(PCM - Phase Change Material)是指隨溫度變化而改變形態並能提供潛熱的物質。相變材料由固態變為液態或由液態變為固態的過程稱為相變過程，這時相變材料將吸收或釋放大量的潛熱，以保持材料的溫度恆定。由於相變材料的能量潛熱很大，可維持較長時間的溫度不變，實現保溫的目的。
[0003]傳統的服裝保溫材料大多以纖維織物為保溫材料，通過絕熱方法來避免皮膚溫度降低過多來實現一定的保溫性能。這種傳統的服裝保溫材料存在保溫效果差、保溫時間短、不透氣使皮膚憋悶等缺點。

【發明內容】

[0004]本發明主要解決的技術問題是提供一種服裝用儲能調溫相變保溫材料及其製備方法，能夠解決現有服裝保溫材料存在的缺點。
[0005]為解決上述技術問題，本發明採用的一個技術方案是:提供一種服裝用儲能調溫微膠囊相變保溫材料，包括:芯材和壁材，所述芯材為有機醇和有機酯以6~7:3~4的摩爾比例混合的混合物；所述壁材為殼聚糖和二氧化矽凝膠以1:1的摩爾比例混合的混合物；所述壁材和所述芯材的用量比例為1:3 ;所述壁材的厚度為I~2μπι，所述微膠囊保溫材料的平均粒徑為5~6 μ m。
[0006]在本發明一個較佳實施例中，所述芯材中，所述有機醇為聚乙二醇，所述有機酯為聚甲基丙烯酸十八烷基酯。
[0007]為解決上述技術問題，本發明採用的另一個技術方案是:提供一種服裝用儲能調溫微膠囊相變保溫材料的製備方法，包括如下步驟:
(1)製備芯材:將所述有機醇和有機酯以6~7:3~4的摩爾比例加入到電加熱攪拌容器內，在50~80°C下攪拌混合均勻，然後加入一定量的乳化劑和分散劑，攪拌混合30~60min,備用；
(2)製備壁材預聚物:將所述殼聚糖和所述二氧化矽凝膠以1:1的摩爾比例加入到帶攪拌裝置的容器中，然後將所述攪拌容器放入到70~80°C的水浴鍋內，攪拌均勻備用；
(3)製備微膠囊相變保溫材料:將步驟(1)中製備的芯材溶液置入50~60°C恆溫水浴中加熱蒸餾，將冷凝回流液滴加到步驟(2)中的壁材預聚物中，邊滴加邊攪拌，滴加完畢後，調整混合溶液的pH值為4~5，然後將恆溫水浴以3~5°C /min的升溫速度升至75~80°C，保溫固化3~4h ；
(4)分離提純:將步驟(4)中固化後的混合物用石油醚洗滌3~5次，靜置2~3h，用分液漏鬥分離，取下層物質用清水洗滌3~5次，抽濾並乾燥得到所述服裝用儲能調溫微膠囊相變保溫材料。
[0008]在本發明一個較佳實施例中，所述步驟(1)中，所述乳化劑用量為所述有機醇和所述有機酯混合物總摩爾比的25% ;所述分散劑的用量為所述有機醇和所述有機酯混合物總摩爾比的15%。
[0009]在本發明一個較佳實施例中，所述步驟(3)中，所述冷凝回流液的滴加速度為
0.3mL/min。
[0010]在本發明一個較佳實施例中，所述步驟(3)中，所述攪拌速度為500r/min。
[0011]本發明的有益效果是:本發明一種服裝用儲能調溫微膠囊相變保溫材料的製備方法簡單，操作方便，其製備的微 膠囊相變保溫材料的相變溫度適中，相變焓大，具有調節保溫效果好，保溫時間長久，不影響服裝穿著舒適性等優點，使用效果較佳。
【具體實施方式】
[0012]下面對本發明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發明的優點和特徵能更易於被本領域技術人員理解，從而對本發明的保護範圍做出更為清楚明確的界定。
[0013]本發明實施例包括:
一種服裝用儲能調溫微膠囊相變保溫材料，包括:芯材和壁材，所述芯材為有機醇和有機酯以6~7:3~4的摩爾比例混合的混合物，其中，所述有機醇為聚乙二醇，所述有機酯為聚甲基丙烯酸十八烷基酯；所述壁材為殼聚糖和二氧化矽凝膠以1:1的摩爾比例混合的混合物；所述壁材和所述芯材的用量比例為1:3 ;所述壁材的厚度為I~2μπι，所述微膠囊保溫材料的平均粒徑為5~6 μ m。
[0014]實施例1
(O製備芯材:取6mol聚乙二醇和4mol聚甲基丙烯酸十八烷基酯加入到電加熱攪拌容器內，在50°C下，以120r/min的轉速攪拌混合均勻，然後加入2.5mol濃度為10%的乳化劑和1.5mol濃度為10%的分散劑,攪拌混合60min,備用；
(2)製備壁材預聚物:將所述殼聚糖和所述二氧化矽凝膠以1:1的摩爾比例加入到帶攪拌裝置的容器中，然後將所述攪拌容器放入到70°C的水浴鍋內，以120r/min的轉速攪拌均勾備用；
(3)製備微膠囊相變保溫材料:將步驟(1)中製備的芯材溶液置入60°C恆溫水浴中加熱蒸餾，將冷凝回流液以0.3mL/min的速度滴加到步驟(2)中的壁材預聚物中，邊滴加邊以500r/min的速度攪拌，滴加完畢後，調整混合溶液的pH值為4，然後將恆溫水浴以3°C /min的升溫速度升至80°C，保溫固化3h ；
(4)分離提純:將步驟(4)中固化後的混合物用石油醚洗滌3~5次，靜置2~3h，用分液漏鬥分離，取下層物質用清水洗滌3~5次，抽濾並乾燥得到所述服裝用儲能調溫微膠囊相變保溫材料。
[0015]實施例2
(O製備芯材:取7mol聚乙二醇和3mol聚甲基丙烯酸十八烷基酯加入到電加熱攪拌容器內，在80°C下，以120r/min的轉速攪拌混合均勻，然後加入2.5mol濃度為10%的乳化劑和1.5mol濃度為10%的分散劑，攪拌混合30min，備用；
(2)製備壁材預聚物:將所述殼聚糖和所述二氧化矽凝膠以1:1的摩爾比例加入到帶攪拌裝置的容器中，然後將所述攪拌容器放入到60°C的水浴鍋內，以120r/min的轉速攪拌均勾備用；
(3)製備微膠囊相變保溫材料:將步驟(1)中製備的芯材溶液置入50°C恆溫水浴中加熱蒸餾，將冷凝回流液以0.3mL/min的速度滴加到步驟(2)中的壁材預聚物中，邊滴加邊以500r/min的速度攪拌，滴加完畢後，調整混合溶液的pH值為5，然後將恆溫水浴以3°C /min的升溫速度升至70°C，保溫固化4h ；
(4)分離提純:將步驟(4)中固化後的混合物用石油醚洗滌3~5次，靜置2~3h，用分液漏鬥分離，取下層物質用清水洗滌3~5次，抽濾並乾燥得到所述服裝用儲能調溫微膠囊相變保溫材料。
[0016]上述方法製備的微膠囊相變保溫材料，其相變溫度為33.0~33.8°C，相變焓為135.8 J/g.調溫區間為2.5~2.8°C。
[0017]以上所述僅為本發明的實施例，並非因此限制本發明的專利範圍，凡是利用本發明說明書內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的【技術領域】，均同理包括在本 發明的專利保護範圍內。
【權利要求】
1.一種服裝用儲能調溫微膠囊相變保溫材料，其特徵在於，包括:芯材和壁材，所述芯材為有機醇和有機酯以6~7:3~4的摩爾比例混合的混合物；所述壁材為殼聚糖和二氧化矽凝膠以1:1的摩爾比例混合的混合物；所述壁材和所述芯材的用量比例為1:3 ;所述壁材的厚度為I~2 μ m，所述微膠囊保溫材料的平均粒徑為5~6 μ m。
2.根據權利要求1所述的服裝用儲能調溫微膠囊相變保溫材料，其特徵在於，所述芯材中，所述有機醇為聚乙二醇，所述有機酯為聚甲基丙烯酸十八烷基酯。
3.—種如權利要求1所述的服裝用儲能調溫微膠囊相變保溫材料的製備方法，其特徵在於，包括如下步驟: (1)製備芯材:將所述有機醇和有機酯以6~7:3~4的摩爾比例加入到電加熱攪拌容器內，在50~80°C下攪拌混合均勻，然後加入一定量的乳化劑和分散劑，攪拌混合30~60min,備用； (2)製備壁材預聚物:將所述殼聚糖和所述二氧化矽凝膠以1:1的摩爾比例加入到帶攪拌裝置的容器中，然後將所述攪拌容器放入到70~80°C的水浴鍋內，攪拌均勻備用； (3)製備微膠囊相變保溫材料:將步驟(1)中製備的芯材溶液置入50~60°C恆溫水浴中加熱蒸餾，將冷凝回流液滴加到步驟(2)中的壁材預聚物中，邊滴加邊攪拌，滴加完畢後，調整混合溶液的pH值為4~5，然後將恆溫水浴以3~5°C /min的升溫速度升至75~80°C，保溫固化3~4h; (4)分離提純:將步驟(4)中固化後的混合物用石油醚洗滌3~5次，靜置2~3h，用分液漏鬥分離，取下層 物質用清水洗滌3~5次，抽濾並乾燥得到所述服裝用儲能調溫微膠囊相變保溫材料。
4.根據權利要求3所述的服裝用儲能調溫微膠囊相變保溫材料的製備方法，其特徵在於，所述步驟(1)中，所述乳化劑用量為所述有機醇和所述有機酯混合物總摩爾比的25% ；所述分散劑的用量為所述有機醇和所述有機酯混合物總摩爾比的15%。
5.根據權利要求3所述的服裝用儲能調溫微膠囊相變保溫材料的製備方法，其特徵在於，所述步驟(3)中,所述冷凝回流液的滴加速度為0.3mL/min。
6.根據權利要求3所述的服裝用儲能調溫微膠囊相變保溫材料的製備方法，其特徵在於，所述步驟(3)中，所述攪拌速度為500r/min。
【文檔編號】B01J13/02GK104017547SQ201410194001
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年5月9日 優先權日:2014年5月9日
【發明者】施兆武 申請人:太倉市金錨新材料科技有限公司