一種相變儲(chǔ)能材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明材料合成技術(shù)領(lǐng)域，尤其是相變儲(chǔ)能材料的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 相變儲(chǔ)能材料能將暫時(shí)不用的能量?jī)?chǔ)存起來(lái)，到需要時(shí)再將其釋放，運(yùn)就可W緩 解能量供求之間的矛盾，節(jié)約能源。利用相變儲(chǔ)能材料的運(yùn)個(gè)特性，可W將其用在空調(diào)節(jié) 能領(lǐng)域、太陽(yáng)能領(lǐng)域、航空航天領(lǐng)域及電力等方面。由于單一的相變材料在使用過(guò)程中性能 不穩(wěn)定，滿足不了實(shí)際應(yīng)用的要求，對(duì)相變材料的改進(jìn)，W及在復(fù)合相變儲(chǔ)能材料方面的 研究成了近年來(lái)的研究重點(diǎn)。
[0003] 儲(chǔ)能材料按儲(chǔ)能的方式大體分為：顯熱儲(chǔ)能、化學(xué)反應(yīng)儲(chǔ)能和潛熱儲(chǔ)能Ξ大類。 顯熱儲(chǔ)能是通過(guò)物質(zhì)的溫度變化來(lái)儲(chǔ)存熱能的，儲(chǔ)熱介質(zhì)必須具有較大的比熱容。顯熱儲(chǔ) 能材料雖然在使用上比較簡(jiǎn)單方便，但是其材料自身的溫度在不斷變化，無(wú)法達(dá)到控制溫 度的目的，并且該類材料儲(chǔ)能密度低，從而使相應(yīng)的裝置體積龐大，因此其應(yīng)用價(jià)值不 局。
[0004] 潛熱儲(chǔ)能是利用相變材料在相變時(shí)吸熱或放熱來(lái)儲(chǔ)能或釋能的，運(yùn)種儲(chǔ)能方式 不僅儲(chǔ)存的能量密度高，而且所用裝置簡(jiǎn)單、體積小、設(shè)計(jì)靈活、使用方便且易于管理。還 有一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)：即運(yùn)類材料在相變儲(chǔ)能過(guò)程中材料近似恒溫，因此最具有實(shí)際應(yīng)用前 景，也是目前應(yīng)用最多和最重要的儲(chǔ)能方式。相變材料在太陽(yáng)能領(lǐng)域、儲(chǔ)熱儲(chǔ)冷領(lǐng)域、空調(diào) 建筑領(lǐng)域、W及航空航天領(lǐng)域中有著誘人的前景。
[0005] 當(dāng)前相變材料研究的重點(diǎn)是對(duì)固一液相變材料利用中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行改進(jìn)。固一 液相變材料相變過(guò)程中需要解決的主要問(wèn)題是有液相產(chǎn)生，因此使用時(shí)必須對(duì)它進(jìn)行封 裝，目前己出現(xiàn)的封裝方法有：膠囊化技術(shù)，即把相變材料用膠囊體材料封裝起來(lái)；利用毛 細(xì)管作用把相變材料吸附到多孔基質(zhì)中；與高分子材料復(fù)合制備定形相變材料。無(wú)機(jī)類固 一液相變材料相變過(guò)程中易出現(xiàn)的另一個(gè)問(wèn)題是分層和過(guò)冷現(xiàn)象，使得對(duì)其的開發(fā)使用遇 到了難題，對(duì)于過(guò)冷現(xiàn)象，解決的辦法有加成核劑或采用冷指法（即保留一部分冷區(qū)，使 未融化的一部分作為成核劑）；對(duì)于分層現(xiàn)象，解決的方法有：a.加增稠劑；b.加晶體結(jié)構(gòu) 改變劑；C.盛裝相變材料的容器采用薄層結(jié)構(gòu)；d.搖晃或攬動(dòng)。
[0006] 參考"秦善；曹春峰；楊軍；楊瑞霄.相變儲(chǔ)能材料的.2012. CN201110283068. 1."
[0007] 秦善等發(fā)明公開了一種相變儲(chǔ)能材料，包括：南極石、成核劑、增稠劑和導(dǎo)熱劑，所 述成核劑為硫酸領(lǐng)和六水氯化鎖。與現(xiàn)有技術(shù)相比，該發(fā)明W硫酸領(lǐng)和六水氯化鎖為成核 劑，由于該成核劑與南極石之間的晶體結(jié)構(gòu)特征、晶格參數(shù)大小、物理性質(zhì)等方面相匹配， 并且配合添加增稠劑等成分，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)中相變儲(chǔ)能材料過(guò)冷度大的問(wèn)題。同時(shí)， 由于南極石具有較大的相變潛熱，因此，該相變儲(chǔ)能材料還具有相變潛熱大的特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)結(jié) 果表明，本發(fā)明制備的相變儲(chǔ)能材料過(guò)冷度只有0. 4Γ。
[0008] 該發(fā)明只是將無(wú)機(jī)水合鹽類作為一種相變儲(chǔ)能材料，通過(guò)不同的合成參數(shù)方法得 到一種相變潛熱相對(duì)較好的儲(chǔ)熱材料，但該材料還是存在相變潛熱低，循環(huán)穩(wěn)定性差等缺 點(diǎn)。
[0009]參考"汪曉東；張煥芝；武德珍.一種微膠囊復(fù)合相變儲(chǔ)能材料及其制備方法 [門.2011.CN201010167076. 5.，，
[0010] 汪曉東等發(fā)明公開了一種微膠囊復(fù)合相變儲(chǔ)能材料及其制備方法，其微膠囊殼 材為二氧化娃，微膠囊忍材為相變儲(chǔ)能材料，其中相變儲(chǔ)能材料為石蠟類有機(jī)固-液相變 儲(chǔ)能材料。將分散乳化劑按照0. 2~0. 5wt. %、溶劑水為52. 5-62. 5wt. %、相變儲(chǔ)能材料 為18. 75~31. 5wt. %、無(wú)機(jī)娃源為15. 5~18. 75wt. %配比，加入到反應(yīng)容器中攬拌5~ 她，在高于固-液相變溫度3~8°C條件下使其分散乳化均勻；然后向乳液中加入抑= 0. 93-4. 07的鹽酸水溶液或pH= 8. 0~12. 0氨氧化鋼水溶液催化劑，將反應(yīng)溶液自然冷卻 至室溫，得到沉淀溶液，將反應(yīng)得到的沉淀物用水和石油酸的混合物洗涂，其中石油酸的質(zhì) 量百分含量為30wt. %，再用去離子水進(jìn)行洗涂、抽濾，將所得產(chǎn)物自然風(fēng)干。本發(fā)明提高了 相變蓄能節(jié)能技術(shù)，具有自動(dòng)調(diào)溫的能力，物理化學(xué)穩(wěn)定性好，抗裂、阻燃、耐磨，導(dǎo)熱系數(shù) 局。 W11] 參考"楊振忠；金兆國(guó)；劉繼廣；屈小中.有機(jī)相變儲(chǔ)能材料的微膠囊及其制備方 法[門.2009.CN200810103749. 3.，，
[0012] 楊振忠等發(fā)明公開了有機(jī)相變儲(chǔ)能材料的微膠囊及其制備方法。該有機(jī)相變儲(chǔ) 能材料的微膠囊，由核忍和核殼組成，所述核忍的材料包括有機(jī)相變儲(chǔ)能材料；所述核殼至 少包括內(nèi)層和外層，內(nèi)層采用原位聚合法、界面聚合法、反應(yīng)相分離法、復(fù)凝聚法和溶膠凝 膠法運(yùn)五種方法中的任一種方法進(jìn)行包覆；外層采用原位聚合法、反應(yīng)相分離法、溶膠凝膠 法和復(fù)凝聚法運(yùn)四種方法中的任一種方法進(jìn)行包覆。本發(fā)明微膠囊的大小、核殼組成及殼 層厚度可調(diào)，具有良好的柔初性、機(jī)械強(qiáng)度、抗?jié)B透性和分散性，可廣泛用于太陽(yáng)能利用，工 業(yè)余熱廢熱回收，建筑節(jié)能，恒溫服飾，蓄冷蓄熱空調(diào)W及電器件恒溫等能源、材料、航空航 天、紡織、電力、醫(yī)學(xué)儀器、建筑等領(lǐng)域。
[0013] 參考"紀(jì)俊玲；汪媛；何葉麗；王巧.蓄熱保溫微膠囊及其制備方法和應(yīng)用 [門.2011，CN201010514415. 2.，'
[0014] 紀(jì)俊玲等發(fā)明設(shè)及一種相變儲(chǔ)能微膠囊及其制備方法和應(yīng)用，尤其設(shè)及一種核忍 材料為相變儲(chǔ)能材料的蓄熱保溫微膠囊及其制備方法和應(yīng)用。該微膠囊由核忍、內(nèi)層核殼 和外層核殼組成，核忍材料為有機(jī)相變材料；內(nèi)層核殼W乙締基單體為聚合單體，通過(guò)界面 聚合包裹核忍；外層核殼W酸化蜜胺樹脂預(yù)聚體為聚合單體，通過(guò)原位聚合包裹內(nèi)層核殼。 本發(fā)明的蓄熱保溫微膠囊，膠囊壁具有熱固性質(zhì)，耐加工性能較好，耐磨性及耐久性好?？?用于紡織品保溫整理和建筑保溫材料，它能保證蓄熱保溫微膠囊的核忍的有機(jī)相變材料有 較大相變能，且有機(jī)相變材料在發(fā)生相變后不會(huì)發(fā)生流動(dòng)和遷移，從而能持久地保持溫度 控制功能。
[0015]W上幾個(gè)實(shí)例，主要介紹了微膠囊相變儲(chǔ)能材料的制備方法和一些應(yīng)用前景，目 前現(xiàn)有的相變儲(chǔ)能材料包括：水合鹽類如Na2S〇4 · 10H2〇、MgCl2 ·6Η20等，有機(jī)化合物類如石 蠟、多元醇類等相變材料都存在儲(chǔ)熱密度低下，價(jià)格昂貴、循環(huán)穩(wěn)定性差等問(wèn)題。
[0016] 但是，盡管通過(guò)改性可得到水合鹽-有機(jī)復(fù)合的微膠囊相變材料，但水合鹽本身 存在的過(guò)冷和相分離W及循環(huán)穩(wěn)定性差的問(wèn)題仍然無(wú)法解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017]為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種相變儲(chǔ)能材料，其包括如下組分：質(zhì)量比 例為85~95份的多元簇酸或其衍生物、2. 50~7. 50份的成核劑、2. 50~7. 50份的增稠 劑。
[0018] 進(jìn)一步地，所述多元簇酸或其衍生物選自草酸、丙二酸、丙Ξ酸、下二酸、己二酸中 的一種或多種。
[0019] 進(jìn)一步地，所述成核劑為棚砂、娃酸鋼、硫酸巧至少一種。
[0020] 進(jìn)一步地，所述增稠劑為聚丙締酷胺或聚乙締醇。
[0021] 有益效果：
[0022] 本發(fā)明制備的是一種新型相變儲(chǔ)能材料，其合成簡(jiǎn)便、價(jià)格低廉、相變潛熱大、循 環(huán)穩(wěn)定性好等優(yōu)勢(shì)，還具有一定的國(guó)防戰(zhàn)略價(jià)值。本發(fā)明合成了一種新型相變儲(chǔ)能材料。 首先，該相變材料的相變溫度在90~120°C;其次該相變儲(chǔ)能材料的