本發(fā)明公開了雙殼層梯度相變微膠囊及其制備方法。該雙殼層梯度相變微膠囊包括：外層相變微膠囊，所述外層相變微膠囊包括外殼層和設(shè)在所述外殼層中的外層相變材料；內(nèi)層相變微膠囊，所述內(nèi)層相變微膠囊設(shè)在所述外層相變材料中；所述內(nèi)層相變微膠囊包括內(nèi)殼層和設(shè)在所述內(nèi)殼層中的內(nèi)層相變材料；其中，所述外層相變材料的相變溫度低于所述內(nèi)層相變材料的相變溫度。該雙殼層梯度相變微膠囊，通過采用相變溫度較高的內(nèi)層相變材料和相變溫度較低的內(nèi)層相變材料，有效提高了微膠囊的相變潛熱，并擴(kuò)大了微膠囊的使用溫度范圍，有效避免了微膠囊熱擊穿現(xiàn)象的發(fā)生。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及相變保溫材料技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，本發(fā)明涉及雙殼層梯度相變微膠囊及其制備方法。

背景技術(shù)

通過相變材料進(jìn)行熱能存儲是一個重要的研究領(lǐng)域。一般相變保溫材料是固液相變型，其廉價易得、相變焓高、相變過程中體積變化小，但如果不經(jīng)過包覆而直接應(yīng)用，在吸熱相變的過程中會發(fā)生泄露，且大多數(shù)有機(jī)相變材料導(dǎo)熱率低，且易燃，而大多無機(jī)相變材料具有較強(qiáng)腐蝕性，會破壞儲存容器。

通過微膠囊化，可以有效解決上述問題。一般，相變微膠囊以各種有機(jī)聚合物作為壁材，有機(jī)壁材種類豐富，具有很好的結(jié)構(gòu)彈性，有利于承受相變過程的體積變化，但有機(jī)壁材熱導(dǎo)率偏低且可能會釋放有害氣體。無機(jī)壁材具有高熱導(dǎo)率、優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，不燃等優(yōu)勢，但脆性較大、力學(xué)強(qiáng)度差，在與其他材料混合使用的加工過程中容易破裂。

目前單殼層相變微膠囊研究方興未艾，但單層微膠囊相變溫度是固定值，在實際使用中，一旦使用溫度超過相變溫度較多且熱源持續(xù)時，單層微膠囊存在被熱擊穿而喪失儲熱調(diào)溫能力的風(fēng)險。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個目的在于提出雙殼層梯度相變微膠囊及其制備方法。該雙殼層梯度相變微膠囊通過采用相變溫度較高的內(nèi)層相變材料和相變溫度較低的內(nèi)層相變材料，有效提高了微膠囊的相變潛熱，并擴(kuò)大了微膠囊的使用溫度范圍，有效避免了微膠囊熱擊穿現(xiàn)象的發(fā)生。

在本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提出了一種雙殼層梯度相變微膠囊。根據(jù)本發(fā)明的實施例，該雙殼層梯度相變微膠囊包括：外層相變微膠囊，所述外層相變微膠囊包括外殼層和設(shè)在所述外殼層中的外層相變材料；內(nèi)層相變微膠囊，所述內(nèi)層相變微膠囊設(shè)在所述外層相變材料中；所述內(nèi)層相變微膠囊包括內(nèi)殼層和設(shè)在所述內(nèi)殼層中的內(nèi)層相變材料；其中，所述外層相變材料的相變溫度低于所述內(nèi)層相變材料的相變溫度。

根據(jù)本發(fā)明上述實施例的雙殼層梯度相變微膠囊，通過采用相變溫度較高的內(nèi)層相變材料和相變溫度較低的內(nèi)層相變材料，有效提高了微膠囊的相變潛熱，并擴(kuò)大了微膠囊的使用溫度范圍，有效避免了微膠囊熱擊穿現(xiàn)象的發(fā)生。

另外，根據(jù)本發(fā)明上述實施例的雙殼層梯度相變微膠囊還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

在本發(fā)明的一些實施例中，所述外殼層由無機(jī)材料和乳液聚合的高分子聚合物的復(fù)合材料形成。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述高分子聚合物為單體乳液聚合形成的共聚物或均聚物，所述單體選自苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯腈、丁二烯。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述高分子聚合物為聚氨酯和聚脲的混合物，或者包含所述單體聚合形成的共聚物或均聚物的混合物。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述內(nèi)殼層由無機(jī)材料形成。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述無機(jī)材料選自二氧化硅、二氧化鈦中的至少之一。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述外層相變材料的相變溫度為25～45℃。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述內(nèi)層相變材料的相變溫度為35～75℃。