本發(fā)明涉及加熱材料技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種水加熱材料及其制備方法和應(yīng)用以及節(jié)能水壺。

背景技術(shù)：

市場(chǎng)上的燒水壺大致可以分為兩類(lèi)：一類(lèi)是用火燒水的。另一類(lèi)是用電燒水的。由此可見(jiàn)，水壺作為人們常用到的家用用具。目前，對(duì)水的加熱方法絕大多數(shù)采用電加熱，加熱工具為電水壺。以往電水壺一般采用具一定彈性變形能力的塑料制作電熱水壺的壺體，其缺點(diǎn)在于加熱后易變性、壺體壽命較短的缺點(diǎn)。水壺永久了在水壺的內(nèi)壁會(huì)長(zhǎng)出一層厚厚的水垢，向水壺中加水或進(jìn)行加熱時(shí)，水壺內(nèi)壁上的水垢會(huì)脫落變成細(xì)小的顆粒。人們喝水的時(shí)候時(shí)，會(huì)將水垢一起喝下。水垢中含有多種對(duì)人體有害的元素，如汞、鎘、鉛、砷等元素，人們長(zhǎng)期喝下有水垢的水，會(huì)影響身體健康。清除水垢的方法主要是在利用水垢清除劑，利用化學(xué)方法清除水垢。人們一般會(huì)在水垢達(dá)到能明顯觀察到的程度才使用水垢清除劑，但是，當(dāng)水垢達(dá)到能看到的程度時(shí)，人們?cè)谑褂盟畨氐倪^(guò)程中已經(jīng)飲入很多含有水垢的水，不利于健康。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種具有較好的抗拉強(qiáng)度、不易變形、保溫效果好、保溫時(shí)間長(zhǎng)、使用壽命長(zhǎng)、節(jié)能的水加熱材料及其制備方法和應(yīng)用以及節(jié)能水壺，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種水加熱材料，由以下按照重量份的原料組成：鋁礬土18-26份、聚碳酸酯30-40份、蓖麻油3-8份、藻酸丙二醇酯5-12份、椰油酸二乙醇酰胺8-15份、檸檬酸1-5份。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述水加熱材料，由以下按照重量份的原料組成：鋁礬土20-24份、聚碳酸酯32-38份、蓖麻油4-7份、藻酸丙二醇酯7-10份、椰油酸二乙醇酰胺10-13份、檸檬酸2-4份。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述水加熱材料，由以下按照重量份的原料組成：鋁礬土22份、聚碳酸酯35份、蓖麻油5份、藻酸丙二醇酯8份、椰油酸二乙醇酰胺12份、檸檬酸3份。

本發(fā)明的另一目的是提供一種水加熱材料的制備方法，由以下步驟組成：

1)將藻酸丙二醇酯與去離子水配制成質(zhì)量含量為10-12％的藻酸丙二醇酯溶液；將檸檬酸與去離子水配制成質(zhì)量含量為8-10％的檸檬酸溶液；

2)將聚碳酸酯粉碎、過(guò)150目篩，然后與椰油酸二乙醇酰胺混合攪拌45-50min，再加入檸檬酸溶液，升溫至71-74℃，并在該溫度下加熱攪拌1.3-1.4h，制得混合物a；

3)將鋁礬土與藻酸丙二醇酯溶液混合并升溫至68-70℃攪拌0.9-1h，然后升溫至88-90℃，再加入蓖麻油，并在88-90℃的溫度下混合攪拌0.5-0.6h，制得混合物b；

4)將混合物a與混合物b混合，在78-80℃下超聲處理1h，超聲功率為1000w，再在145-148℃下熱處理35-40min，擠出即得水加熱材料。

本發(fā)明的又一目的是提供所述水加熱材料在節(jié)能水壺中的應(yīng)用。

本發(fā)明的又一目的是提供一種節(jié)能水壺，采用上述水加熱材料制成。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明中聚碳酸酯與椰油酸二乙醇酰胺混合，然后與檸檬酸發(fā)生聚合反應(yīng)，再與鋁礬土、藻酸丙二醇酯、蓖麻油反應(yīng)的產(chǎn)物進(jìn)行進(jìn)一步反應(yīng)，制得的水加熱材料具有超疏水能力，能夠?qū)崿F(xiàn)自清潔，水在水加熱材料表面可以自由滾動(dòng)，并帶走表面灰塵。此外，本發(fā)明還具有極好的防垢能力，還具有較好的抗拉強(qiáng)度、不易變形、保溫效果好、保溫時(shí)間長(zhǎng)、使用壽命長(zhǎng)、無(wú)毒害，節(jié)約能耗達(dá)12％以上。

燃燒性能級(jí)別：不燃性a級(jí)；試驗(yàn)表明：在噴燈下加熱(1200℃)不燃，據(jù)檢測(cè)，用硅酸鎂材料涂抹在三塊200×25×10毫米木炭上，或用5mm木板制成三個(gè)200×200×200毫米木箱上，要求涂抹完整，無(wú)裂紋，孔隙，干燥后置于50公斤木材中點(diǎn)火燃燒。木材燒盡后，內(nèi)中木炭火木箱完好。鋸開(kāi)木炭和木箱，無(wú)著火和燃燒痕跡。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1

本發(fā)明實(shí)施例中，一種水加熱材料，由以下按照重量份的原料組成：鋁礬土18份、聚碳酸酯30份、蓖麻油3份、藻酸丙二醇酯5份、椰油酸二乙醇酰胺8份、檸檬酸1份。

將藻酸丙二醇酯與去離子水配制成質(zhì)量含量為10％的藻酸丙二醇酯溶液；將檸檬酸與去離子水配制成質(zhì)量含量為8％的檸檬酸溶液。將聚碳酸酯粉碎、過(guò)150目篩，然后與椰油酸二乙醇酰胺混合攪拌45min，再加入檸檬酸溶液，升溫至71℃，并在該溫度下加熱攪拌1.3h，制得混合物a。將鋁礬土與藻酸丙二醇酯溶液混合并升溫至68℃攪拌0.9h，然后升溫至88℃，再加入蓖麻油，并在88℃的溫度下混合攪拌0.5h，制得混合物b。將混合物a與混合物b混合，在78℃下超聲處理1h，超聲功率為1000w，再在145℃下熱處理35min，擠出即得水加熱材料。

實(shí)施例2

本發(fā)明實(shí)施例中，一種水加熱材料，由以下按照重量份的原料組成：鋁礬土26份、聚碳酸酯40份、蓖麻油8份、藻酸丙二醇酯12份、椰油酸二乙醇酰胺15份、檸檬酸5份。

將藻酸丙二醇酯與去離子水配制成質(zhì)量含量為12％的藻酸丙二醇酯溶液；將檸檬酸與去離子水配制成質(zhì)量含量為10％的檸檬酸溶液。將聚碳酸酯粉碎、過(guò)150目篩，然后與椰油酸二乙醇酰胺混合攪拌50min，再加入檸檬酸溶液，升溫至74℃，并在該溫度下加熱攪拌1.4h，制得混合物a。將鋁礬土與藻酸丙二醇酯溶液混合并升溫至70℃攪拌1h，然后升溫至90℃，再加入蓖麻油，并在90℃的溫度下混合攪拌0.6h，制得混合物b。將混合物a與混合物b混合，在80℃下超聲處理1h，超聲功率為1000w，再在148℃下熱處理40min，擠出即得水加熱材料。

實(shí)施例3

本發(fā)明實(shí)施例中，一種水加熱材料，由以下按照重量份的原料組成：鋁礬土20份、聚碳酸酯32份、蓖麻油4份、藻酸丙二醇酯7份、椰油酸二乙醇酰胺10份、檸檬酸2份。

將藻酸丙二醇酯與去離子水配制成質(zhì)量含量為11％的藻酸丙二醇酯溶液；將檸檬酸與去離子水配制成質(zhì)量含量為9％的檸檬酸溶液。將聚碳酸酯粉碎、過(guò)150目篩，然后與椰油酸二乙醇酰胺混合攪拌48min，再加入檸檬酸溶液，升溫至72℃，并在該溫度下加熱攪拌1.35h，制得混合物a。將鋁礬土與藻酸丙二醇酯溶液混合并升溫至69℃攪拌0.95h，然后升溫至89℃，再加入蓖麻油，并在89℃的溫度下混合攪拌0.55h，制得混合物b。將混合物a與混合物b混合，在79℃下超聲處理1h，超聲功率為1000w，再在146℃下熱處理38min，擠出即得水加熱材料。

實(shí)施例4

本發(fā)明實(shí)施例中，一種水加熱材料，由以下按照重量份的原料組成：鋁礬土24份、聚碳酸酯38份、蓖麻油7份、藻酸丙二醇酯10份、椰油酸二乙醇酰胺13份、檸檬酸4份。

將藻酸丙二醇酯與去離子水配制成質(zhì)量含量為11％的藻酸丙二醇酯溶液；將檸檬酸與去離子水配制成質(zhì)量含量為9％的檸檬酸溶液。將聚碳酸酯粉碎、過(guò)150目篩，然后與椰油酸二乙醇酰胺混合攪拌48min，再加入檸檬酸溶液，升溫至72℃，并在該溫度下加熱攪拌1.35h，制得混合物a。將鋁礬土與藻酸丙二醇酯溶液混合并升溫至69℃攪拌0.95h，然后升溫至89℃，再加入蓖麻油，并在89℃的溫度下混合攪拌0.55h，制得混合物b。將混合物a與混合物b混合，在79℃下超聲處理1h，超聲功率為1000w，再在146℃下熱處理38min，擠出即得水加熱材料。

實(shí)施例5

本發(fā)明實(shí)施例中，一種水加熱材料，由以下按照重量份的原料組成：鋁礬土22份、聚碳酸酯35份、蓖麻油5份、藻酸丙二醇酯8份、椰油酸二乙醇酰胺12份、檸檬酸3份。

將藻酸丙二醇酯與去離子水配制成質(zhì)量含量為11％的藻酸丙二醇酯溶液；將檸檬酸與去離子水配制成質(zhì)量含量為9％的檸檬酸溶液。將聚碳酸酯粉碎、過(guò)150目篩，然后與椰油酸二乙醇酰胺混合攪拌48min，再加入檸檬酸溶液，升溫至72℃，并在該溫度下加熱攪拌1.35h，制得混合物a。將鋁礬土與藻酸丙二醇酯溶液混合并升溫至69℃攪拌0.95h，然后升溫至89℃，再加入蓖麻油，并在89℃的溫度下混合攪拌0.55h，制得混合物b。將混合物a與混合物b混合，在79℃下超聲處理1h，超聲功率為1000w，再在146℃下熱處理38min，擠出即得水加熱材料。

將本發(fā)明實(shí)施例1-5制得的水加熱材料用于制備節(jié)能水壺，然后對(duì)節(jié)能水壺中與水接觸的加熱層進(jìn)行性能測(cè)試，結(jié)果如表1所示。

表1

由表1可知，本發(fā)明制得的水加熱材料制成節(jié)能水壺后，用于加熱水，具有防垢的效果，且防垢率較高，還具有超疏水性能，其中實(shí)施例3-5的水加熱材料制成節(jié)能水壺性能較好，實(shí)施例5的水加熱材料制成節(jié)能水壺性能最優(yōu)。

對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無(wú)論從哪一點(diǎn)來(lái)看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說(shuō)明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。

此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說(shuō)明書(shū)按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說(shuō)明書(shū)的這種敘述方式僅僅是為清楚起見(jiàn)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說(shuō)明書(shū)作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。