專利名稱：一種適于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的高導熱定形相變蓄熱材料的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種定形相變蓄熱材料，特別涉及適于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的高導熱定形相變蓄熱材料，屬于建筑用的相變材料技術領域。
背景技術：
目前建筑采暖主要以燃煤為主，不僅熱量利用效率低，而且會造成嚴重的空氣污染。因此天然氣采暖和電采暖正在逐步取代燃煤采暖。天然氣采暖方便易行，但是費用昂貴。電采暖(如電暖氣)由于用戶的使用時間集中，造成了嚴重的用電峰谷現(xiàn)象。用電高峰期電力供應緊張，用電低谷期則電力資源大量閑置。為此許多大中城市正在逐步實行電網(wǎng)峰谷分開計價的原則，低谷期的電費大大低于高峰期。以前用于建筑采暖的蓄熱材料多為結晶水合鹽類，使用時需要封裝，容易出現(xiàn)泄漏。而且經(jīng)過若干個相變循環(huán)后，這些結晶水合鹽的相變熱就會下降，影響蓄熱能力。定形相變材料是一種新型的蓄熱材料，用高分子材料將有機相變材料微封裝起來，既能蓄熱，又不容易泄漏，因此成為近年來的研究熱點。如日本崗山大學的Inaba教授等(傳熱和傳質，32(1997)，p307)研究了石蠟和高密度聚乙烯組成的定形相變材料的熱性能。法國的Xavier Py等人(國際傳熱傳質雜志，44(2001)，p2727)以膨脹石墨作為支撐材料，制備了具有高導熱系數(shù)的石蠟-膨脹石墨定形相變材料，并研究了體系的熱物理性能。中國科技大學的葉宏和葛新石(太陽能材料和太陽能電池，64(2000)，p37)考察了不同熔融指數(shù)的高密度聚乙烯與石蠟形成的定形相變材料，對高密度聚乙烯進行了篩選。華南理工大學的肖敏和龔克成(太陽能學報，22(2001)，p247)則制備了石蠟-SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物)定形相變材料。為了提高材料的導熱性能，還加入少量處理后的膨脹石墨。
由于相變材料石蠟與支撐材料的熔點相差很遠，而且石蠟本身具有很好的潤滑性能而導致加工設備嚴重打滑，因此大規(guī)模加工存在很大困難。已有技術報道的定形相變材料一方面自身導熱性能較差，熱量的儲存和釋放滯后，另一方面即使有的體系具有較好的導熱性能，但這些材料的制備方法都不適于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種適于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的高導熱定形相變蓄熱材料，使其在提高材料導熱性能的同時滿足大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的要求。
本發(fā)明的技術方案如下一種適于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的高導熱定形相變蓄熱材料，含有相變蓄熱材料，高分子支撐材料及導熱添加劑，其特征在于該定形相變蓄熱材料還含有加工改進劑，所述相變蓄熱材料采用相變溫度在15-70℃、其質量百分比為50-80％的石蠟，所述高分子支撐材料采用聚乙烯、聚丙烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)或氫化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)中的一種或幾種，其質量百分比為10-30％，所述的加工改進劑采用氧化鋁、蒙脫土、硅藻土、粘土、鈦白粉、碳酸鈣、膨潤土、二氧化硅中的一種或幾種，其質量百分比為5-20％；所述的導熱添加劑采用金屬粉或石墨，其質量百分比為5-15％。
該材料可以很好地解決大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的加工工藝問題，并且具有較好的導熱性能，非常適用于定形相變蓄熱材料在建筑采暖中的大規(guī)模應用，在其它方面也具有很廣闊的應用前景。
具體實施例方式
實施例1將80％熔點為20℃的石蠟與10％聚乙烯、5％鈦白粉、5％石墨混合均勻，在雙螺桿擠出機中一次擠出成功。
測定材料的導熱系數(shù)為0.204W/mK。比石蠟的導熱系數(shù)(0.117W/mK)提高74％。
實施例2將50％熔點為15℃的石蠟與30％SBS、10％硅藻土、10％鐵粉混合均勻，在雙螺桿擠出機中一次擠出成功。
測定材料的導熱系數(shù)為0.211W/mK，比石蠟提高80％。
實施例3將60％熔點為70℃的石蠟與10％聚丙烯、10％SEBS、5％蒙脫土、15％石墨混合均勻，在雙螺桿擠出機中一次擠出成功。
測定材料的導熱系數(shù)為0.310W/mK，比石蠟提高165％。
實施例4將60％熔點為50℃的石蠟與10％聚乙烯、20％硅藻土、10％石墨混合均勻，在雙螺桿擠出機中一次擠出成功。
測定材料的導熱系數(shù)為0.229W/mK，比石蠟提高96％。
權利要求
1.一種適于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的高導熱定形相變蓄熱材料，含有相變蓄熱材料，高分子支撐材料及導熱添加劑，其特征在于該定形相變蓄熱材料還含有加工改進劑，所述相變蓄熱材料采用相變溫度在15-70℃、其質量百分比為50-80％的石蠟；所述高分子支撐材料采用聚乙烯、聚丙烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物或氫化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的一種或幾種，其質量百分比為10-30％；所述的加工改進劑采用氧化鋁、蒙脫土、硅藻土、粘土、鈦白粉、碳酸鈣、膨潤土、二氧化硅中的一種或幾種，其質量百分比為5-20％；所述的導熱添加劑采用金屬粉或石墨，其質量百分比為5-15％。
全文摘要
一種適于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的高導熱定形相變蓄熱材料，屬于建筑用的相變材料技術領域。本發(fā)明由相變蓄熱材料、高分子支撐材料、加工改進劑和導熱添加劑組成。其中相變蓄熱材料采用相變溫度在15℃－70℃，質量百分比為50－80％的石蠟；高分子支撐材料采用質量百分比為10－30％的聚乙烯、聚丙烯、SBS、SEBS中的一種或幾種；加工改進劑采用質量百分比為5－20％的氧化鋁、蒙脫土、硅藻土、粘土、鈦白粉、碳酸鈣、膨潤土、二氧化硅中的一種或幾種；導熱添加劑采用質量百分比為5－15％的金屬粉或石墨。該材料可以很好地解決大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的加工工藝問題，并且具有較好的導熱性能，非常適用于定形相變蓄熱材料在建筑采暖中的大規(guī)模應用。
文檔編號C09K5/02GK1587340SQ20041006884
公開日2005年3月2日 申請日期2004年7月9日 優(yōu)先權日2004年7月9日
發(fā)明者楊睿, 郭寶華 申請人:清華大學