《一种碳纳米管改性的复合微胶囊的制备方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种碳纳米管改性的复合微胶囊的制备方法.pdf（8页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、10申请公布号CN104069783A43申请公布日20141001CN104069783A21申请号201410284189122申请日20140623B01J13/02200601C09K5/0620060171申请人东南大学地址211189江苏省南京市玄武区四牌楼2号72发明人李敏吴智深惠龙74专利代理机构南京苏高专利商标事务所普通合伙32204代理人沈振涛54发明名称一种碳纳米管改性的复合微胶囊的制备方法57摘要本发明提供的一种碳纳米管改性的复合微胶囊的制备方法，包括以下步骤碳纳米管的改性将碳纳米管依次经酸化、酰氯化、接枝后得到改性碳纳米管；改性碳纳米管与相变材料复合将改性碳纳米管与融。
2、化后的相变材料混合，在高于相变温度下超声，使改性碳纳米管在相变材料中均匀分散，得复合相变材料；复合相变微胶囊的制备将高分子壁材预聚体、复合相变材料、乳化剂、去离子水混合，调PH，反应即得。该方法将碳纳米管与微胶囊技术相结合，利用改性的碳纳米管提高相变材料的导热，利用微胶囊技术解决相变材料的泄露问题，从而达到解决相变材料导热低、易泄露问题的目的。51INTCL权利要求书1页说明书5页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书5页附图1页10申请公布号CN104069783ACN104069783A1/1页21一种碳纳米管改性的复合微胶囊的制备方法，其特征在于包括。
3、以下步骤1碳纳米管的改性将碳纳米管依次经酸化、酰氯化、接枝后得到改性碳纳米管；2改性碳纳米管与相变材料复合将改性碳纳米管与融化后的相变材料混合，在高于相变温度下超声，使改性碳纳米管在相变材料中均匀分散，得复合相变材料；3高分子壁材预聚体的制备尿素和甲醛混合后，调节PH至89，搅拌反应得高分子壁材预聚体；4复合相变微胶囊的制备将高分子壁材预聚体、复合相变材料、乳化剂、去离子水混合，调PH至13，搅拌反应、恒温固化，即得。2根据权利要求1所述的一种碳纳米管改性的复合微胶囊的制备方法，其特征在于步骤1具体为碳纳米管在含有体积比为124的浓硝酸和浓硫酸的混合酸溶液中回流酸化反应57H，产物在二氯亚砜中。
4、6080酰氯化反应1236H，产物再与脂肪醇6080接枝反应2472H；其中，碳纳米管与混合酸溶液的用量比为5G600800ML，碳纳米管与二氯亚砜的用量比为1G4060ML，碳纳米管与脂肪醇的用量比为1G520G。3根据权利要求2所述的一种碳纳米管改性的复合微胶囊的制备方法，其特征在于所述脂肪醇为碳原子数818个碳的脂肪醇，优选正辛醇、十四醇或十八醇。4根据权利要求1所述的一种碳纳米管改性的复合微胶囊的制备方法，其特征在于步骤2中，相变材料为石蜡、棕榈酸或脂肪酸。5根据权利要求1所述的一种碳纳米管改性的复合微胶囊的制备方法，其特征在于步骤2中，改性碳纳米管与相变材料的用量比为149699。6。
5、根据权利要求1所述的一种碳纳米管改性的复合微胶囊的制备方法，其特征在于步骤3中，所述尿素与甲醛的用量比为112；反应温度为7090，反应时间为13H。7根据权利要求1所述的一种碳纳米管改性的复合微胶囊的制备方法，其特征在于步骤4中，反应温度为50100，反应时间为24H，搅拌速度为4502000R/MIN。8根据权利要求1所述的一种碳纳米管改性的复合微胶囊的制备方法，其特征在于步骤4中，所述乳化剂为苯乙烯马来酸酐、烷基酚聚氧乙烯醚或十二烷基苯磺酸钠。9根据权利要求1所述的一种碳纳米管改性的复合微胶囊的制备方法，其特征在于步骤4中，复合相变材料、高分子壁材预聚体、乳化剂、去离子水的用量比为105。
6、201150100。权利要求书CN104069783A1/5页3一种碳纳米管改性的复合微胶囊的制备方法技术领域0001本发明属于材料领域，特别涉及一种碳纳米管改性的复合微胶囊的制备方法。背景技术0002资源、能源枯竭危机和环境污染问题已越来越受到世界的关注，在保证一定质量条件下提高能源使用效率，同时开发可再生能源已成为人类需要面对的重要任务，相变储能技术能够解决能量供求在时间和空间上不匹配的矛盾问题，所以是提高能源利用率的有效手段。0003相变材料的相变过程通常发生于固液相变、固固相变时，它是一类能在某一温度区间发生相变从而吸收和释放相变潜热的材料，所以可以通过吸放热达到相变储能的目的。000。
7、4微胶囊技术可以将相变胶囊材料包覆，从而可以很好的解决相变材料在使用过程中的泄漏问题。0005中国专利文献CN101407714A介绍了一种石蜡基碳纳米管复合相变储热材料，通过球磨后的碳纳米管与石蜡复合形成相变储热材料，虽然碳纳米管的加入提高了相变材料的导热，但是其并没有对碳纳米管在石蜡中的分散性进行描述，同时也没有提出如何解决相变材料在使用过程中的泄露问题。专利文献CN102504766A介绍了一种相变储能微的制备方法和应用，专利文献CN101670256A介绍了一种聚合物为壳材，相变材料石蜡为芯材的微胶囊制备方法，虽然通过微胶囊技术很好的解决了相变材料的泄露问题，但是依然没有解决微胶囊导热。
8、较低的问题。本发明将碳纳米管与微胶囊技术相结合，首先对碳纳米管进行改性，利用改性的碳纳米管提高相变材料的导热，利用微胶囊技术解决相变材料的泄露问题，从而达到解决相变材料导热低，易泄露问题的目的。发明内容0006发明目的为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种碳纳米管改性的复合微胶囊的制备方法。0007技术方案本发明提供的一种碳纳米管改性的复合微胶囊的制备方法，包括以下步骤00081碳纳米管的改性将碳纳米管依次经酸化、酰氯化、接枝后得到改性碳纳米管；00092改性碳纳米管与相变材料复合将改性碳纳米管与融化后的相变材料混合，在高于相变温度下超声，使改性碳纳米管在相变材料中均匀分散，得复。
9、合相变材料；00103高分子壁材预聚体的制备尿素和甲醛混合后，调节PH至89，搅拌反应得高分子壁材预聚体；00114复合相变微胶囊的制备将高分子壁材预聚体、复合相变材料、乳化剂、去离子水混合，调PH至13，搅拌反应、恒温固化，即得。说明书CN104069783A2/5页40012步骤1具体为碳纳米管在含有体积比为124的浓硝酸和浓硫酸的混合酸溶液中回流酸化反应57H，产物在二氯亚砜中6080酰氯化反应1236H，产物再与脂肪醇6080接枝反应2472H；其中，碳纳米管与混合酸溶液的用量比为5G600800ML，碳纳米管与二氯亚砜的用量比为1G4060ML，碳纳米管与脂肪醇的用量比为1G520G。
10、。0013其中，所述脂肪醇为碳原子数818个碳的脂肪醇，优选正辛醇、十四醇或十八醇。0014步骤2中，相变材料为石蜡、棕榈酸或脂肪酸。0015步骤2中，改性碳纳米管与相变材料的用量比为149699。0016步骤3中，所述尿素与甲醛的用量比为112；反应温度为7090，反应时间为13H。0017步骤4中，反应温度为50100，反应时间为24H，搅拌速度为4502000R/MIN。0018步骤4中，所述乳化剂为苯乙烯马来酸酐、烷基酚聚氧乙烯醚或十二烷基苯磺酸钠。0019步骤4中，高分子壁材、复合相变材料、乳化剂、去离子水的用量比为105201150100。0020有益效果本发明提供复合微胶囊的制备。
11、方法将碳纳米管与微胶囊技术相结合，利用改性后的碳纳米管与相变材料复合，并通过微胶囊技术形成高导热复合相变微胶囊，利用改性的碳纳米管提高相变材料的导热，利用微胶囊技术解决相变材料的泄露问题，从而达到解决相变材料导热低、易泄露问题的目的。附图说明0021图1为本发明制得的CNTSC18与CNTS分散性效果比较图；其中，左为CNTSC18，右为CNTS。具体实施方式0022下面结合附图对本发明做出进一步说明。0023实施例1碳纳米管的改性0024配制混合酸溶液将体积比为13的69的浓硝酸和98的浓硫酸混合，得混合酸溶液。0025将5G碳纳米管CNTS与700ML混合酸溶液混合在油浴中回流搅拌6H。冷。
12、却至室温，用蒸馏水洗至中性，然后抽滤，干燥后得酸化后的碳纳米管CNTSCOOH，将CNTSCOOH与SOCL2CNTSCOOH的量以CNTS计，CNTSCOOH与SOCL2的用量比为150G/ML在70搅拌24H，蒸出SOCL2，将产物洗至中性，干燥24H后得到酰氯化的CNTSCOCL，氯化后的CNTSCOCL与十八醇CNTSCOCL的量以CNTS计，CNTSCOCL与十八醇的质量比为110，在70搅拌48H，洗涤干燥得到改性碳纳米管CNTSC18。0026实施例2碳纳米管的改性0027配制混合酸溶液将体积比为12的69的浓硝酸和98的浓硫酸混合，得混合酸溶液。0028将5G碳纳米管CNTS与。
13、800ML混合酸溶液混合在油浴中回流搅拌5H。冷却至室温，用蒸馏水洗至中性，然后抽滤，干燥后得酸化后的碳纳米管CNTSCOOH，将CNTSCOOH说明书CN104069783A3/5页5与SOCL2CNTSCOOH的量以CNTS计，CNTSCOOH与SOCL2的含量为140G/ML在60搅拌36H，蒸出SOCL2，将产物洗至中性，干燥24H后得到酰氯化的CNTSCOCL，氯化后的CNTSCOCL与正辛醇CNTSCOCL的量以CNTS计，CNTSCOCL与正辛醇的质量比为120，在60搅拌72H，洗涤干燥得到改性碳纳米管CNTSC8。0029实施例3碳纳米管的改性0030配制混合酸溶液将体积比为。
14、14的69的浓硝酸和98的浓硫酸混合，得混合酸溶液。0031将5G碳纳米管CNTS与600ML混合酸溶液混合在油浴中回流搅拌6H。冷却至室温，用蒸馏水洗至中性，然后抽滤，干燥后得酸化后的碳纳米管CNTSCOOH，将CNTSCOOH与SOCL2CNTSCOOH的量以CNTS计，CNTSCOOH与SOCL2的含量为160G/ML在80搅拌12H，蒸出SOCL2，将产物洗至中性，干燥24H后得到酰氯化的CNTSCOCL，氯化后的CNTSCOCL与十四醇CNTSCOCL的量以CNTS计，CNTSCOCL与十四醇的质量比为15，在80搅拌24H，洗涤干燥得到改性碳纳米管CNTSC14。0032实施例4相。
15、变微胶囊的制备0033在三口烧瓶中将尿素与甲醛按物质的量比23混合，待尿素溶解后调节PH值为85，在80和600R/MIN搅拌条件下反应1H，得高分子壁材预聚体。0034将1G苯乙烯马来酸酐、1G融化后的石蜡与100ML蒸馏水混合后倒入2G水溶性透明高分子壁材预聚体中，1000R/MIN高速搅拌乳化15MIN，在缓慢滴加2的稀硫酸，使体系PH值在30MIN左右降低至2，保温70反应3H，升温至85固化1H，洗涤后在50下干燥24H，研磨后得到相变微胶囊。0035实施例5相变微胶囊的制备0036在三口烧瓶中将尿素与甲醛按物质的量比11混合，待尿素溶解后调节PH值为90，在90和600R/MIN搅。
16、拌条件下反应2H，得高分子壁材预聚体。0037将质量比为199的改性碳纳米管CNTSC18与融化后的石蜡混合，在高于相变温度下超声，使改性碳纳米管在石蜡中均匀分散，得CNTSC18/石蜡复合材料；003801G苯乙烯马来酸酐、1GCNTSC18/石蜡复合材料与50ML蒸馏水混合后倒入05G水溶性透明高分子壁材预聚体中，1500R/MIN高速搅拌乳化15MIN，在缓慢滴加2的稀硫酸，使体系PH值在30MIN左右降低至2，保温70反应3H，升温至85固化1H，洗涤后在50下干燥24H，研磨后得到相变微胶囊。0039实施例6相变微胶囊的制备0040在三口烧瓶中将尿素与甲醛按物质的量比12混合，待尿素。
17、溶解后调节PH值为80，在70和600R/MIN搅拌条件下反应3H，得高分子壁材预聚体。0041将质量比为298的改性碳纳米管CNTSC18与融化后的石蜡混合，在高于相变温度下超声，使改性碳纳米管在石蜡中均匀分散，得CNTSC18/石蜡复合材料；004205G苯乙烯马来酸酐、1GCNTSC18/石蜡复合材料与80ML蒸馏水混合后倒入1G溶性透明高分子壁材预聚体中，1000R/MIN高速搅拌乳化15MIN，在缓慢滴加2的稀硫酸，使体系PH值在30MIN左右降低至2，保温70反应3H，升温至85固化1H，洗涤后在50下干燥24H，研磨后得到相变微胶囊。0043实施例7相变微胶囊的制备说明书CN10。
18、4069783A4/5页60044在三口烧瓶中将尿素与甲醛按物质的量比23混合，待尿素溶解后调节PH值为85，在80和600R/MIN搅拌条件下反应1H，得高分子壁材预聚体。0045将质量比为397的改性碳纳米管CNTSC18与融化后的石蜡混合，在高于相变温度下超声，使改性碳纳米管在石蜡中均匀分散，得CNTSC18/石蜡复合材料；004605G烷基酚聚氧乙烯醚、1GCNTSC18/石蜡复合材料与100ML蒸馏水混合后倒入1G溶性透明高分子壁材预聚体中，450R/MIN高速搅拌乳化15MIN，在缓慢滴加2的稀硫酸，使体系PH值在30MIN左右降低至2，保温70反应3H，升温至85固化1H，洗涤后。
19、在50下干燥24H，研磨后得到相变微胶囊。0047实施例8相变微胶囊的制备0048在三口烧瓶中将尿素与甲醛按物质的量比23混合，待尿素溶解后调节PH值为85，在80和600R/MIN搅拌条件下反应1H，得高分子壁材预聚体。0049将质量比为496的改性碳纳米管CNTSC18与融化后的石蜡混合，在高于相变温度下超声，使改性碳纳米管在石蜡中均匀分散，得CNTSC18/石蜡复合材料；005005G十二烷基苯磺酸、1GCNTSC18/石蜡复合材料与50ML蒸馏水混合后倒入1G溶性透明高分子壁材预聚体中，2000R/MIN高速搅拌乳化15MIN，在缓慢滴加2的稀硫酸，使体系PH值在30MIN左右降低至2。
20、，保温70反应3H，升温至85固化1H，洗涤后在50下干燥24H，研磨后得到相变微胶囊。0051实施例9相变微胶囊的制备0052在三口烧瓶中将尿素与甲醛按物质的量比23混合，待尿素溶解后调节PH值为85，在80和600R/MIN搅拌条件下反应1H，得高分子壁材预聚体。0053将用量比为496的改性碳纳米管CNTSC14与融化后的棕榈酸混合，在高于相变温度下超声，使改性碳纳米管在石蜡中均匀分散，得CNTSC14/棕榈酸复合材料；00541G十二烷基苯磺酸、1GCNTSC14/棕榈酸复合材料与100ML蒸馏水混合后倒入1G溶性透明高分子壁材预聚体中，1000R/MIN高速搅拌乳化15MIN，在缓慢。
21、滴加2的稀硫酸，使体系PH值在30MIN左右降低至1，保温50反应4H，50固化1H，洗涤后在50下干燥24H，研磨后得到相变微胶囊。0055实施例10相变微胶囊的制备0056在三口烧瓶中将尿素与甲醛按物质的量比23混合，待尿素溶解后调节PH值为85，在80和600R/MIN搅拌条件下反应1H，得高分子壁材预聚体。0057将用量比为496的改性碳纳米管CNTSC8与融化后的硬脂酸混合，在高于相变温度下超声，使改性碳纳米管在石蜡中均匀分散，得CNTSC8/硬脂酸复合材料；00581G十二烷基苯磺酸、1GCNTSC8/硬脂酸复合材料与100ML蒸馏水混合后倒入1G溶性透明高分子壁材预聚体中，1000R/MIN高速搅拌乳化15MIN，在缓慢滴加2的稀硫酸，使体系PH值在30MIN左右降低至3，保温100反应2H，100固化1H，洗涤后在50下干燥24H，研磨后得到相变微胶囊。0059测定实施例4至10的相变微胶囊的导热系数，结果见表1。0060表1不同碳纳米管量添加后复合相变微胶囊的导热系数0061说明书CN104069783A5/5页7说明书CN104069783A1/1页8图1说明书附图CN104069783A。