【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種聚氨酯包覆相變微膠囊、調溫纖維及制備方法，屬于相變微膠囊及功能性纖維。
技術介紹
1、近些年來，相變材料憑借其可以通過相變化以潛熱的形式儲存或釋放大量的熱量的特性在太陽能儲能利用、熱調節纖維、節能建筑材料、傳熱漿料等方面得到了廣泛的研究。相變材料具有成本低、化學穩定性好等一些列優點，然而，其缺點也同樣明顯，相變材料在反復相變過程中總是不可避免的出現泄露問題。微囊化技術通過聚合物外殼包裹芯材形成微小顆粒從而防止相變材料的泄露。微囊包裹的相變材料則可以更均勻的分散在基材當中，使相變材料即使發生相變變化也不會收到外界材料的影響，這一技術打破了相變材料在應用領域使用的限制。
2、相變微膠囊主要是由芯材和殼材組成，芯材根據其相態變化，可分為固-液、固-氣、液-氣和固-固四種形式的相變材料，其中固-液相變材料由于其相變體積變化不大、相變潛熱較高、化學穩定性高等優點被廣泛選用。而殼材種類繁多，大致上可分為天然高分子材料、合成高分子材料以及無機材料三類。需要注意的是，殼材作為包裹材料，不能使用在能溶解核材料的溶劑中，也不能溶解相變材料。且殼材應具有優良的導熱性、耐熱性和穩定性。此外，壁材不能與周圍環境發生反應且應具有防漏功能。最后殼材的選用要保證價格和成本低，來源豐富。
3、現階段將相變微膠囊應用于纖維及服裝中多通過后處理的方式，在纖維或者布料表面涂覆一層相變微膠囊溶液。例如：中國專利申請cn111905662a中公開了一種與織物纖維結合力強的相變微膠囊材料及制備方法和應用，將棉纖維和腈綸纖維混合纖維浸
技術實現思路
1、本專利技術針對現有技術存在的不足，提供一種聚氨酯包覆相變微膠囊、調溫纖維及制備方法，相變微膠囊的殼材為交聯結構，克服了傳統線性聚氨酯熱穩定性差和結構致密性差的缺點，且通過將聚氨酯包覆相變微膠囊混入氨綸及tpu原液中經紡絲獲得的調溫纖維，具有分布均勻、耐水洗性優異及纖維手感好的優點，可大大提升調溫纖維的調溫性能及使用壽命。
2、本專利技術解決上述技術問題的技術方案如下：一種聚氨酯包覆相變微膠囊的制備方法，所述制備方法為：
3、s1、將芯材、二異氰酸酯及擴鏈劑混合成為油相a；在蒸餾水中加入交聯劑混合得水溶液b；將乳化劑溶解于蒸餾水中得到乳化劑溶液c；所述二異氰酸酯與所述交聯劑的質量比為1：（0.3-1）；
4、s2、將所述油相a加入到乳化劑溶液c中，均質處理，形成水包油乳液d；將水溶液b加入到乳液d中，在加熱及攪拌條件下，制備出相變微膠囊乳液；
5、s3、將所述相變微膠囊乳液中加入去離子水洗滌，然后干燥得到聚氨酯包覆相變微膠囊。
6、進一步的，步驟s1中，所述芯材為正十六烷、正十八烷、相變石蠟、硬脂酸丁酯中的至少一種；
7、所述乳化劑為苯乙烯-馬來酸酐共聚物鈉鹽、聚乙烯醇、十二烷基硫酸鈉中的至少一種。
8、進一步的，步驟s1中，所述二異氰酸酯為異氟爾酮二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯中的至少一種；
9、所述擴鏈劑為聚天門冬氨酸酯樹脂f420、聚天門冬氨酸酯樹脂f2850、二乙烯三胺（deta）、四乙基戊二胺（tepa）中的至少一種。
10、進一步的，步驟s1中，所述交聯劑為季戊四醇、三羥甲基丙烷、三乙醇胺中的至少一種。
11、進一步的，所述二異氰酸酯與擴鏈劑的質量比為（3:1）~（1:3），所述聚氨酯包覆相變微膠囊的核殼比為（0.8-3）：1，所述乳化劑溶液c中乳化劑的質量濃度為1wt%-3wt%。
12、進一步的，步驟s2中，將所述油相a加入到乳化劑溶液c中，在5000rpm-10000rpm的轉速下均質3-10min，形成水包油乳液d；將水溶液b加入到乳液d中，在40-90℃溫度條件下，在200rpm-500rpm的轉速下攪拌反應4-7h，制備出相變微膠囊乳液。
13、本專利技術還公開了一種聚氨酯包覆相變微膠囊，所述聚氨酯包覆相變微膠囊為本專利技術所述制備方法制得。
14、本專利技術還公開了一種調溫纖維的制備方法，所述制備方法為：
15、將本專利技術所述聚氨酯包覆相變微膠囊混入到氨綸原液，經干法紡絲工藝得到所述調溫纖維；或者將本專利技術所述聚氨酯包覆相變微膠囊混入到tpu熔體中經造粒、熔融紡絲工藝得到所述調溫纖維。
16、進一步的，所述聚氨酯包覆相變微膠囊的加入量為所述氨綸原液或所述tpu熔體質量的1%-2%；
17、所述干法紡絲工藝中的紡絲溫度為180-230℃；所述熔融紡絲工藝的紡絲溫度為200-220℃。
18、本專利技術還公開了一種調溫纖維，所述調溫纖維為根據本專利技術所述制備方法制得。
19、本專利技術的有益效果是：
20、本專利技術所述聚氨酯包覆相變微膠囊以交聯聚氨酯為殼材，其交聯結構大大提高了相變微膠囊的穩定性和結構致密性，克服了傳統線性聚氨酯熱穩定性差和結構致密性差的缺點，本專利技術所述相變微膠囊具有優異的機械性能、耐溶劑性、耐候性及生物相容性等。
21、本專利技術通過將聚氨酯包覆相變微膠囊混入氨綸及tpu原液中經紡絲獲得的調溫纖維，具有分布均勻、耐水洗性優異及纖維手感好、調溫性能優異等優點，且微膠囊的聚氨酯殼材的材料性質與纖維具有較好的相容性，可大大提高結合牢度。兩者共同作用，解決了相變微膠囊熱穩定性和架構致密性差的缺點，并提高了相變微膠囊與氨綸及tpu纖維的生物相容性和結合強度。
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1.一種聚氨酯包覆相變微膠囊的制備方法，其特征在于，所述制備方法為：
2.根據權利要求1所述一種聚氨酯包覆相變微膠囊的制備方法，其特征在于，步驟S1中，所述芯材為正十六烷、正十八烷、相變石蠟、硬脂酸丁酯中的至少一種；
3.根據權利要求1所述一種聚氨酯包覆相變微膠囊的制備方法，其特征在于，步驟S1中，所述二異氰酸酯為異氟爾酮二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯中的至少一種；
4.根據權利要求1所述一種聚氨酯包覆相變微膠囊的制備方法，其特征在于，步驟S1中，所述交聯劑為季戊四醇、三羥甲基丙烷、三乙醇胺中的至少一種。
5.根據權利要求1所述一種聚氨酯包覆相變微膠囊的制備方法，其特征在于，所述二異氰酸酯與擴鏈劑的質量比為（3:1）~（1:3），所述聚氨酯包覆相變微膠囊的核殼比為（0.8-3）：1，所述乳化劑溶液C中乳化劑的質量濃度為1wt%-3wt%。
6.根據權利要求1所述一種聚氨酯包覆相變微膠囊的制備方法，其特征在于，步驟S2中，將所述油相A加入到乳化劑溶液C中，在5000rpm-10000r
7.一種聚氨酯包覆相變微膠囊，其特征在于，所述聚氨酯包覆相變微膠囊為按照權利要求1-6任意一項所述制備方法制得。
8.一種調溫纖維的制備方法，其特征在于，所述制備方法為：
9.根據權利要求8所述一種調溫纖維的制備方法，其特征在于，所述聚氨酯包覆相變微膠囊的加入量為所述氨綸原液或所述TPU熔體質量的1%-2%；
10.一種調溫纖維，其特征在于，所述調溫纖維為根據權利要求8或9所述制備方法制得。
...【技術特征摘要】
1.一種聚氨酯包覆相變微膠囊的制備方法，其特征在于，所述制備方法為：
2.根據權利要求1所述一種聚氨酯包覆相變微膠囊的制備方法，其特征在于，步驟s1中，所述芯材為正十六烷、正十八烷、相變石蠟、硬脂酸丁酯中的至少一種；
3.根據權利要求1所述一種聚氨酯包覆相變微膠囊的制備方法，其特征在于，步驟s1中，所述二異氰酸酯為異氟爾酮二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯中的至少一種；
4.根據權利要求1所述一種聚氨酯包覆相變微膠囊的制備方法，其特征在于，步驟s1中，所述交聯劑為季戊四醇、三羥甲基丙烷、三乙醇胺中的至少一種。
5.根據權利要求1所述一種聚氨酯包覆相變微膠囊的制備方法，其特征在于，所述二異氰酸酯與擴鏈劑的質量比為（3:1）~（1:3），所述聚氨酯包覆相變微膠囊的核殼比為（0.8-3）：1，所述乳化劑溶液c中乳化劑的質量...
【專利技術屬性】
技術研發人員：董亞潔，董順妮，江明，
申請(專利權)人：煙臺泰和新材高分子新材料研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：
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