CN102585772A - 一种新的低温相变蓄热材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种相变蓄热材料的组份及其制备方法。本发明由主料半精炼58号工业石蜡，添加剂十二烷酸(月桂酸)组成，其制备工艺为先将半精炼58号工业石蜡在56℃～68℃下加热熔融，待石蜡完全熔化后，加入添加剂十二烷酸(月桂酸)，并搅拌均匀，在搅拌过程中再将混合物重新加热升温，使其充分混合均匀成流体状，最后灌入容器中进行封装。本发明提供的低温相变蓄热材料具有相变潜热大，相变温度在54-57℃之间，经反复试验证明其具有性能稳定，不会出现相分离等优点。

Description

一种新的低温相变蓄热材料及其制备方法

技术领域

本发明属于蓄热技术领域，具体涉及一种新的低温相变蓄热材料及其制备方法。

背景技术

蓄热可解决热能供需之间在时间和空间上的不匹配所造成的浪费，蓄热技术已普遍应用于空调、供热等领域，随着研究的深入，蓄热材料也逐渐进入生态建筑等新兴领域。由于相变蓄热材料同时利用物质固有的热容和物态变化的相变热来蓄存热能，因此具有较大的蓄热密度，近年来这方面的研究和应用发展迅猛。

目前的相变蓄热材料研究主要分为两个方向：有机相变蓄热材料和无机相变蓄热材料。无机相变蓄热材料具有较高的单位体积蓄热量和良好的导热性，其缺点也十分明显，比较容易产生过冷和相分离，对相变材料的综合应用和整体利用效率影响较大。有机相变蓄热材料性能较稳定，几乎无过冷和相分离问题，缺点是相变潜热较低，物质密度较小，造成有机相变蓄热材料单位体积蓄热量较小。综合考虑，有机相变蓄热材料的优势仍比较明显。温度范围如能与实际使用配合得当，蓄热相关产业也能因此得到发展。

目前，国内外相关研究人员在这方面做了一些工作，开发出了一些相变蓄热材料，有些已投入实际生产和应用，但仍存在很多问题：如性能不稳定，特别是使用一段时间后出现相分离现象；开发出的相变蓄热材料相变温度不适宜，造成用途过窄。而在实际使用中，相变温度在54-56℃之间的相变蓄热材料用途较为广泛，尤其适合用于家庭空调系统进行冷凝热回收生产生活用热水。目前在此温度范围内的相变材料比较空缺。在这种情况下，开发一种相变温度适宜、相变潜热大、过冷度小、长期使用后无相分离现象、制作方便、价格低廉的相变蓄热材料尤为重要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一在于提供一种新的低温相变蓄热材料。

本发明所要解决的技术问题之二在于提供一种新的低温相变蓄热材料的制备方法。

作为本发明第一方面的一种新的低温相变蓄热材料，由主料半精炼58号工业石蜡，添加剂十二烷酸(月桂酸)组成。十二烷酸(月桂酸)主要起降低和调节相变温度的作用。其中作为添加剂十二烷酸(月桂酸)的含量百分比为2-8％，其余为主料半精炼58号工业石蜡。

作为本发明第二方面的一种新的低温相变蓄热材料的制备方法所包含的技术工艺为，将半精炼58号工业石蜡在56℃～68℃下加热熔融，待石蜡完全熔化后，加入添加剂十二烷酸(月桂酸)，并搅拌均匀，在搅拌过程中再将混合物重新加热升温，使其充分混合均匀成流体状，最后灌入容器中进行封装。

本发明具有如下有益效果和实质性特点：

1、相变潜热较大(大于185kJ/kg)，熔点适中(55℃左右)，是该温度范围内的性能良好的蓄热材料，具有广阔的应用前景；

2、放热过程稳定，几乎无过冷现象，无相分离现象，重复性好，性能稳定，可长期使用；

3、添加剂种类少，所占含量比例较小，避免了添加剂过多而相互影响的问题，保证了相变蓄热材料具有较好的稳定性；

4、该材料制备方法简单、生产便利，该相变蓄热材料在熔融后成均匀的液体状态，易于封装。

具体实施方式：

为了更好地理解本发明，下面结合表1中所示实施例的配方型号相变蓄热材料的制备步骤作进一步说明：

表1

上述配方的制备方法如下：

按配料组份，先将主料半精炼58号工业石蜡放于56℃～68℃设备中加热熔融，待完全熔化后加入添加剂十二烷酸(月桂酸)，并搅拌均匀，在搅拌过程中再将混合物重新加热升温，使其充分混合均匀成白色透明状液体，最后灌入容器中进行封装。

生产过程中应注意以下事项：

(1)上述各化学组分在库存时需密封保存，特别是十二烷酸(月桂酸)按常温下暴露于空气中易与空气中成分发生化学反应，影响使用性能。本发明所选用的材料在出厂时采用的包装均能满足密封要求，因此只要注意在运输过程中不损坏外包装即可。

(2)封装容器可采用塑料或金属容器，形状选择是球形、长方体或立方体，但不论采用哪种封装方式，都应保证其与外界的密封性。

(3)加入添加剂前，应使半精炼58号工业石蜡充分熔化，可将半精炼58号工业石蜡加热至稍高于相变温度再加入添加剂。加入添加剂时，应缓慢添加，并不断搅拌，忌一次将所需添加剂全部加入。

此材料相变潜热大(大于185kJ/kg)，相变温度在54-57℃之间。上述相变蓄热材料经反复试验，性能稳定，几乎无过冷现象，并且未出现相分离。上述配方添加剂所占质量百分比较小，对主料蓄热能力的影响很小，所以很好地保持了半精炼58号工业石蜡原有的相变蓄热能力。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种新的低温相变蓄热材料，特征在于，其主料半精炼58号工业石蜡，作为添加剂的十二烷酸(月桂酸)，其在相变蓄热材料中的含量为2-8％。

2.根据权利要求1中所述的一种新的低温相变蓄热材料，特征在于，其主料半精炼58号工业石蜡，作为添加剂的十二烷酸(月桂酸)，其在相变蓄热材料中的含量为2.5-6.5％。

3.一种新的低温相变蓄热材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下工艺：依照权利要求2中的组分配比，先将主料半精炼58号工业石蜡放于56℃～68℃设备中加热熔融，待完全熔化后加入添加剂十二烷酸(月桂酸)，并搅拌均匀，在搅拌过程中再将混合物重新加热升温，使其充分混合均匀成使其充分混合均匀成白色透明状液体，最后灌入容器中进行封装。