專利名稱：一種有機(jī)混合相變材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種相變儲能材料，特別是一種有機(jī)混合相變材料的新制備方法。
背景技術(shù)：
相變材料(PCM-Phase Change Material)是指隨溫度變化而改變形態(tài)并能提供潛熱的物質(zhì)。相變材料由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)或由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)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。隨著世界能源和我國能源的日趨緊張，相變儲能材料以自身具有的特殊功能，在太陽能利用、工業(yè)廢熱利用、節(jié)能、工程保溫材料、醫(yī)療保健等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。目前常使用的有相變石蠟，但是，相變石蠟存在相變潛熱低、導(dǎo)熱系數(shù)低等問題。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為解決現(xiàn)行相變石蠟相變潛熱低、導(dǎo)熱系數(shù)低等問題，而提供一種有機(jī)混合相變的新制備方法。
為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，采用以下技術(shù)方案有機(jī)混合相變材料的制備方法，將尿素、異丙醇、水按I. 7 : 2.3 : I配制成溶液，然后將尿素及柴油按3 5:1的配比加入柴油，攪拌均勻，然后在40 60°C下進(jìn)行絡(luò)合，反應(yīng)結(jié)束后冷卻為物料；物料經(jīng)冷卻后過濾，過濾后經(jīng)洗滌溶劑洗滌，再次過濾，過濾后的產(chǎn)物經(jīng)熱分解后進(jìn)入油水分離器，將水層分出，得下層產(chǎn)物，經(jīng)蒸餾除去產(chǎn)物中的異丙醇；將上述所制備產(chǎn)物加入到填料精餾塔中， 進(jìn)行精餾，根據(jù)石蠟中各組份的物性設(shè)定精餾時間及回流量，加熱兩小時后收集精餾組分， 得到高相變焓的相變石蠟產(chǎn)品；最后，在所得的相變石蠟中加入質(zhì)量比為O. 5 6%，粒徑為 30 70um的高導(dǎo)熱銅粉進(jìn)行混合，攪拌均勻。在相變石蠟中加入高導(dǎo)熱物為銅、鋁及鐵中的一種或兩種復(fù)合。
本發(fā)明的有益效果是采用該方法獲得的混合相變材料具有相變潛熱大、過冷度低、化學(xué)穩(wěn)定性好、相變溫度與工作環(huán)境溫度相吻合的優(yōu)點(diǎn)。其應(yīng)用在太陽能熱水器蓄熱系統(tǒng)中，顯著提高了太陽能熱水器的蓄熱能力，較大的提高了太陽能的利用率。
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
具體實施方式
首先以柴油為原料，通過尿素絡(luò)合法制做相變石蠟，然后將其加入到自動控溫的填料精餾塔中，經(jīng)過精餾提純，根據(jù)石蠟中各組份的物性設(shè)定精餾時間及回流量，加熱2小時后收集精餾組分，精餾后得到高相變焓石蠟。;在精懼過的相變石臘中加入聞導(dǎo)熱率鐵粉進(jìn)行混合，攬祥均勻制得有機(jī)混合相變材料。在相變石蠟中加入高導(dǎo)熱物為銅、鋁、鐵金屬中的一種或兩種復(fù)合。
有機(jī)混合相變材料的制備包括以下步驟(I)將尿素、異丙醇、水按I. 7:2. 3:1配制成溶液,然后按尿素柴油為3 5:1的配比加入柴油，攪拌均勻，然后在40 60°C下進(jìn)行絡(luò)合，反應(yīng)結(jié)束后冷卻；(2)物料經(jīng)冷卻后過濾，過濾物經(jīng)洗滌溶劑洗滌，再次過濾，過濾產(chǎn)物經(jīng)熱分解后進(jìn)入油水分離器，將水層分出，得下層產(chǎn)物，經(jīng)蒸餾除去產(chǎn)物中的異丙醇；(3)將上述所制備產(chǎn)物加入到填料精餾塔中，進(jìn)行精餾，根據(jù)石蠟中各組份的物性設(shè)定精餾時間及回流量，加熱2小時后收集精餾組分，得到高相變焓的相變石蠟產(chǎn)品；(4)最后在所得的相變石蠟中加入質(zhì)量比為O.5 6%，粒徑為30 70um的高導(dǎo)熱銅粉進(jìn)行混合，攪拌均勻。
通過本發(fā)明所制備的相變材料相變潛熱為130 180kJ/kg，固相導(dǎo)熱率為O. 6 Iff/(m. K)，可逆性強(qiáng)，循環(huán)次數(shù)在500次以上，其中添加的高熱導(dǎo)率金屬介質(zhì)鐵粉可提高材料的有效導(dǎo)熱性能。
實施例I將IOOg尿素、105g異丙醇、45g水配制成溶液,攪拌均勻,然后將尿素原料油為4:1的配比加入25g柴油，混合物在30°C絡(luò)合3h，經(jīng)冷卻、抽濾、洗滌、油水分離得到相變石蠟。將相變石蠟加入到自行控制的填料精餾塔中，根據(jù)石蠟組分的物性設(shè)置好精餾溫度、回流量， 塔身用加熱帶包好加熱保溫，收集30°C的餾出組分。將粒徑為30um的導(dǎo)熱銅粉加入，加入量為1%，加熱攪拌混合，冷卻真空干燥。
實施例2將200g尿素、210g異丙醇、90g水配制成溶液,攪拌均勻,然后將尿素原料油為5:1的配比加入40g柴油，混合物在50°C絡(luò)合6h，經(jīng)冷卻、抽濾、洗滌、油水分離得到相變石蠟，將相變石蠟加入到自行控制的填料精餾塔中，根據(jù)石蠟組分的物性設(shè)置好精餾溫度、回流量， 塔身用加熱帶包好加熱保溫，收集40°C的餾出組分。最后加入粒徑為50um的導(dǎo)熱鋁合金粉末，加入量為3%，加熱攪拌混合，冷卻真空干燥。
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)混合相變材料的制備方法，其特征在于主要由以下步驟組成(1)將尿素、異丙醇、水按I.7 : 2. 3 : I配制成溶液,然后將尿素及柴油按3 5:1 的配比加入柴油，攪拌均勻，然后在40 60°C進(jìn)行絡(luò)合,反應(yīng)結(jié)束后冷卻為物料；(2)物料經(jīng)冷卻后過濾，過濾后經(jīng)洗滌溶劑洗滌，再次過濾，過濾后的產(chǎn)物經(jīng)熱分解后進(jìn)入油水分離器，將水層分出，得下層產(chǎn)物，經(jīng)蒸餾除去產(chǎn)物中的異丙醇；(3)將上述所制備產(chǎn)物加入到填料精餾塔中，進(jìn)行精餾，根據(jù)石蠟中各組份的物性設(shè)定精餾時間及回流量，加熱兩小時后收集精餾組分，得到高相變焓的相變石蠟產(chǎn)品；(4)最后，在所得的相變石蠟中加入質(zhì)量比為O.5 6%，粒徑為30 70um的高導(dǎo)熱銅粉進(jìn)行混合，攪拌均勻。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的有機(jī)混合相變材料的制備方法，其特征在于在相變石蠟中加入高導(dǎo)熱物為銅、鋁及鐵中的一種或兩種復(fù)合。
全文摘要
一種有機(jī)混合相變材料的新制備方法，以柴油為原料，通過尿素絡(luò)合法制做相變石蠟，然后將其加入到自動控溫的填料精餾塔中，經(jīng)過精餾提純，根據(jù)石蠟中各組份的物性設(shè)定精餾時間及回流量，加熱兩小時后收集精餾組分，精餾后得到高相變焓石蠟。在精餾過的相變石蠟中加入高導(dǎo)熱銅粉進(jìn)行混合，攪拌均勻制得有機(jī)混合相變材料。通過本方法制備的有機(jī)混合相變材料，相變潛熱和導(dǎo)熱系數(shù)都得到明顯提高，其應(yīng)用在太陽能熱水器蓄熱系統(tǒng)中，可顯著提高太陽能熱水器的蓄熱能力，提高太陽能的利用率。
文檔編號C09K5/06GK102977859SQ20121051764
公開日2013年3月20日 申請日期2012年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月6日
發(fā)明者何延勝, 安靖東, 周全凱 申請人:盤錦科隆精細(xì)化工有限公司