CN103038260A

CN103038260A - 调热建筑材料和含有聚合物相变材料的其他建筑组件

Info

Publication number: CN103038260A
Application number: CN2010800668696A
Authority: CN
Inventors: M·哈特曼; G·罗大; A·艾亚尔
Original assignee: Outlast Technologies LLC
Current assignee: Latent Heat Solutions LLC
Priority date: 2010-04-16
Filing date: 2010-11-30
Publication date: 2013-04-10
Also published as: US9371400B2; US20190359871A1; US20130040526A1; EP2558504A4; WO2011129854A1; BR112012026529A2; JP2015134931A; US20170130112A1; US8221910B2; US10377936B2; US20100264353A1; EP2558504A1; JP6189888B2; JP2013525518A

Abstract

根据一个方面，调热结构材料包括基础材料，和键合到该基础材料上的聚合物相变材料，其中基础材料提供给建筑结构材料以可逆的调温性能。根据另一方面，在建筑结构中使用的隔绝材料包括基础材料和键合到该基础材料上的聚合物相变材料，其中基础材料提供给隔绝材料以可逆的调温性能。基础材料可选自泡沫隔绝材料，疏松填充的隔绝材料，和棉胎化的隔绝材料。

Description

调热建筑材料和含有聚合物相变材料的其他建筑组件

相关申请

本申请涉及标题为Functional Polymeric Phase ChangeMaterials and Methods of Manufacturing the Same(功能聚合物相变材料及其制造方法)的于2008年7月16日提交的共同拥有并转让的美国申请No.12/174,607，标题为Functional Polymeric PhaseChange Material（功能聚合物相变材料）的于2008年7月16日提交的美国申请No.12/174,609，标题为Articles ContainingFunctional Polymeric Phase Change Materials and Methods ofManufacturing the Same(含有功能聚合物相变材料的制品及其制造方法)的于2008年8月5日提交的美国申请No.12/185,908，标题为Microcapsules and Other Containment Structures for ArticlesIncorporating Functional Polymeric Phase Change Materials(用于制品的加入有功能聚合物相变材料的微胶囊和其他容器结构)的于2008年8月18日提交的美国申请No.12/193,296，和标题为HeatRegulating Article With Moisture Enhanced TemperatureControl(具有湿气加强的控温的调热制品)的于2009年6月17日提交的美国申请No.12/486,396。这些申请的细节在此通过参考全文引入。

现有技术

本申请要求于2010年4月16日提交的美国申请No.12/762,119(它是标题为Functional Polymeric Phase ChangeMaterials and Methods of Manufacturing the Same(功能聚合物相变材料及其制造方法)于2008年7月16日提交的美国申请No.12/174,607的部分继续申请)，标题为Functional Polymeric PhaseChange Materials(功能聚合物相变材料)的于2008年7月16提交的申请No.12/174,609，和标题为Articles Containing FunctionalPolymeric Phase Change Materials and Method sof Manufacturingthe Same(含有功能聚合物相变材料的制品及其制造方法)的于2008年8月5日提交的美国申请No.12/185,908的优先权。这些申请的细节在此通过参考全文引入。

技术领域

一般地，本发明涉及含有相变材料的结构和建筑材料组件，所述相变材料可以是官能反应性的或者可以不是。特别地，但绝不限制，本发明涉及含有聚合物相变材料的制品，和尤其建筑材料和其他结构组件。

背景技术

通过推广(generalized)使用相变材料(PCMs)改性纺织品，提供调温性能是已知的。使用微胶囊化PCM(mPCM)，及其制造方法和应用也被广泛地公开。例如，下述参考文献在它们的申请中全部使用微胶囊：

1.US 5366801-Fabric with Reversible Enhanced ThermalProperties(具有可逆增强的热性能的织物)

2.WO 0212607-Thermal Control Nonwoven(控热非织造织物)

3.US6517648-Process for Preparing a Non-Woven FibrousWeb(制造非织造纤维网的方法)

4.JP05-156570-Fibrous Structure having Heat StorageAbility and its Production(具有储热能力的纤维结构及其生产方法)

5.US20040029472-Method and compound fabric with latentheat effect(具有潜热效应的配混织物及其制造方法)

6.US20040026659-Composition for FabricatingPhase-Change Material Microcapsules and a Method forFabricating the Microcapsules(制备相变材料微胶囊的组合物和制造微胶囊的方法)

7.US20040044128-Method and Microcapsule CompoundWaterborne Polyurethane(方法和微胶囊配混水性聚氨酯)

8.US2004011989-Fabric Coating Composition with LatentHeat Effect and Method for Fabricating the Same(具有潜热效应的织物涂料组合物及其制造方法)

9.US20020009473-Mi crocapsule,Method for its Production,Use of same,and Coating Liquid with Such(微胶囊，其生产方法，其用途，和具有它的涂料液体)

10.JP11350240-Production of Fiber having AdheredMicrocapsule on Surface(在表面上具有粘附的微胶囊的纤维的生产方法)

11.JP2003-268679-Yarn having Heat Storage Property andWoven Fabric using the same(具有储热性能的纱线和使用它的织造织物)。

然而，微胶囊昂贵，可能断裂，需要额外的树脂粘合剂以供粘合，且可引起差的织物挠性和性能。

许多其他公开内容概述了通过首先制造含有PCM或mPCM的纤维，开发调温纺织品。例如，下述全部公开了组合物，制造方法，工艺和由合成法制造的纤维生成的织物。尽管在一些情况下，这可能是可接受的，但以下公开的申请省去了所有天然纤维素和蛋白质纤维与织物，例如棉，亚麻，皮革，羊毛，蚕丝和毛皮。它们也不便于后处理合成纤维，织物或其他材料。

12.US20030035951-Multi-Component Fibers having EnhancedReversible Thermal Properties and Methods of ManufacturingThereof(具有加强的可逆热性能的多组分纤维及其制造方法)

13.US4756958-Fiber with Reversible Enhance ThermalStorage Properties and Fabrics made there from(具有可逆加强的储热性能的纤维和由其制造的织物)

14.JP5331754-Heat Absorbing and Releasing NonwovenFabric of Conjugate Fiber(共轭纤维的吸热和放热非织造织物)

15.JP6041818-Endothermic and Exothermic ConjugateFiber(吸热和放热的共轭纤维)

16.JP5239716-Thermally Insulating Conjugate Fiber(绝热共轭纤维)

17.JP8311716-Endothermic and Exothermic ConjugateFiber(吸热和放热的共轭纤维)

18.JP5005215-Endothermic and Exothermic ConjugateFiber(吸热和放热的共轭纤维)

19.JP2003027337-Conjugate Fiber Having Heat-Storing andHeat-Retaining Property(具有储热和保热性能的共轭纤维)

20.JP07-053917-Heat-Accumulating and Heat-InsulatingFiber(热累积和绝热纤维)

21.JP2003-293223-Endothermic Conjugate Fiber(吸热共轭纤维)

22.JP02289916-Thermal Storage Fiber(储热纤维)

23.JP03326189-Fiber with Heat Storage Ability(具有储热能力的纤维)

24.JP04-219349-Heat Storage Composition(储热组合物)

25.JP06-234840-Heat Storage Material(储热材料)

26.JP Appl.#2001-126109-Heat Storage Fiber,Method ofProducing the same,and Heat Storage Cloth Material(储热纤维，其生产方法，和储热布料)

27.JP03352078-Heat Storage Material(储热材料)

28.JP04-048005-Fabric Product with Heat StoringAbility(具有储热能力的织物产品)

29.WO0125511-Thermal Energy Storage Materials(热能储存材料)

30.JP02317329-Heat Storage Fiber-Method for Producingthe same and Heat Storage Cloth Material(储热纤维-其生产方法，和储热布料)

31.WO2004007631-Heat-Storage Material,CompositionTherefore,and uses of these(储热材料，其组合物和它们的用途)

32.JP2003-268358-Heat-Storage Material use aroundBody(在主体周围使用储热材料)

33.JP2004-011032-Temperature-Controllable Fiber andFabric(可控温的纤维与织物)

34.JP2004-003087-Heat Storable Composite Fiber and ClothMaterial having Heat-Storing Properties(可储热的复合纤维和具有储热性能的布料)

35.JP06200417-Conjugate Fiber ContainingHeat-Accumulation Material and its Production(含有热累积材料的共轭纤维及其生产方法)

36.CN1317602-Automatic Temp-Regulating Fibre and itsProducts(自动调温纤维及其生产方法)

37.US 5885475-Phase Change Materials Incorporatedthroughout the Structure of Polymer Fibers(在聚合物纤维结构当中加入的相变材料)

另外，美国专利No s.4851291,4871615,4908238和5897952公开了添加聚乙二醇(PEG)，多元醇晶体，或PCM的水合盐到中空和非中空的纤维中。纤维可以是天然或合成的纤维素，蛋白质基，或合成烃基。非中空的纤维具有在表面上沉积或反应的PEG材料，以充当类如PCM。这些是具有问题的，因为它们非常亲水，从而引起过大的湿气吸收问题，和洗涤耐久性问题。对于这些申请来说，不存在使用丙烯酸类，甲基丙烯酸类聚合物或其他疏水聚合物PCM的已知公开内容。

美国专利No s.6004662提及使用具有C16-C18烷基侧链的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯聚合物作为PCM，但没有未包封(unencapsulated)或官能化或反应到纤维纺织品的表面上。

美国专利No s.4259198和4181643公开了使用含有长链二羧酸或二醇链段作为结晶形成嵌段的选自环氧化物树脂，聚氨酯树脂，聚酯树脂及其混合物中的结晶的交联合成树脂作为PCM，但没有与纤维或纺织品相结合。

公开了特定化合物在其内的基底上反应，以提供一定的热变化(通常基于湿气)的具体的纤维和纺织品处理或整理剂。这些体系没有基于经历热相变的长侧链烷基，或者长链二醇丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯来提供改进的潜热效应。实例包括：

38.JP2003-020568-Endothermic Treating Agent for FiberMaterial(用于纤维材料的吸热处理剂)

39.JP2002-348780-Hygroscopic and ExothermicCellulose-Based Fiber(吸湿和放热的纤维素-基纤维)

40.JP2001-172866-Hygroscopic and ExothermicCellulose-Based Fiber Product having Excellent Heat RetainingProperty(具有优良保热性能的吸湿和放热的纤维素-基纤维产品)

41.JP11-247069-Warm Retainable Exothermic Cloth(可保温的放热布料)

各种公开内容描述了使用含有长链烷基部分的丙烯酸类或甲基丙烯酸类共聚物用于纺织品整理，但仅仅针对诸如油脂排斥性，抗污性，永久挤压性能，和快干之类的性能。它们没有公开或提及使用高纯聚合物作为PCM，潜热储存处理或纺织品整理，这些操作可赋予调温和改进的舒适度。更具体地，它们没有公开有利的聚合物结构，例如分子量，分子量分布，或具体的共聚物结构。实例包括：

42.US6679924-Dye fixatives(染料定色剂)

43.US6617268-Method for protecting cotton from enzymaticattack by cellulase enzymes(保护棉避免被纤维素酶酶进攻的方法)

44.US6617267-Modifiedtex tileand other materials andmethods for their preparation(改性纺织品和其他材料及其制备方法)

45.US6607994-Nanoparticle-based permanent treatmentsfor textiles(用于纺织品的纳米颗粒-基永久处理剂)

46.US 6607564-Modifiedtex tiles and other materials andmethods for their preparation(改性纺织品和其他材料及其制备方法)

47.US 6599327-Modified textiles and other materials andmethods for their preparation(改性纺织品和其他材料及其制备方法)

48.US6544594-Water-repellent and soil-resistant finishfor textiles(用于纺织品的拒水和抗污的整理剂)

49.US6517933-Hybrid polymer materials(混杂聚合物材料)

50.US6497733-Dye fixatives(染料定色剂)

51.US6497732-Fiber-reactive polymeric dyes(织物-反应性聚合物染料)

52.US6485530-Modified textile and other materials andmethods for their preparation(改性纺织品和其他材料及其制备方法)

53.US6472476-Oil-and water-repellent finishes fortextiles(用于纺织品的拒油和拒水的整理剂)

54.US6387492-Hollow polymeric fibers(中空聚合物纤维)

55.US6380336-Copolymers and oil-and water-repellentcompositions containing them(共聚物和包含它们的拒油和拒水的组合物)

56.US6379753-Modified textile and other materials andmethods for their preparation(改性纺织品和其他材料及其制备方法)

57.US20040058006-High affinity nanoparticles(高亲和性的纳米颗粒)

58.US20040055093-Composite fibrous substrates havingprotein sheaths(具有蛋白质鞘的复合纤维基底)

59.US20040048541-Composite fibrous substrates havingcarbohydrate sheaths(具有碳水化合物鞘的复合纤维基底)

60.US20030145397-Dye fixatives(染料定色剂)

61.US20030104134-Water-repellent and soil-resistantfinish for textiles(用于纺织品的拒水和抗污的整理剂)

62.US20030101522-Water-repellent and soil-resistantfinish for textiles(用于纺织品的拒水和抗污的整理剂)

63.US20030101518-Hydrophilic finish for fibroussubstrates(用于纤维基底的亲水整理剂)

64.US20030079302-Fiber-reactive polymeric dyes(纤维-反应性聚合物染料)

65.US20030051295-Modified textiles and other materialsand methods for their preparation(改性纺织品和其他材料及其制备方法)

66.US20030013369-Nanoparticle-based permanenttreatments for textiles(用于纺织品的纳米颗粒-基永久处理剂)

67.US20030008078-Oil-and water-repellent finishes fortextiles(用于纺织品的拒水和拒油的整理剂)

68.US20020190408-Morphology trapping and materialssuitable for use therewith(形态捕集和适合于与之一起使用的材料)

69.US20020189024-Modified textiles and other materialsand method sfor their preparation(改性纺织品和其他材料及其制备方法)

70.US20020160675-Durable finishes for textiles(用于纺织品的耐久整理剂)

71.US20020155771-Modified textile and other materialsand methods for their preparation(改性纺织品和其他材料及其制备方法)

72.US20020152560-Modified textile sand other materialsand methods for their preparation(改性纺织品和其他材料及其制备方法)

73.US20020122890-Water-repellent and soil-resistantfinish for textiles(用于纺织品的拒水和抗污整理剂)

74.US20020120988-Abrasion-and wrinkle-resistant finishfor textiles(用于纺织品的耐磨和抗皱整理剂)

在基本上任何实施方案中，现有技术没有考虑在建筑材料和其他结构组件中使用相变材料，其中包括聚合物相变材料。在现有技术中也没有针对使用功能反应性聚合物相变材料，当引入到基础材料和其他建筑材料基底，例如隔绝材料、屋顶面板、板壁、玻璃和各种其他玻璃细工(glazing)应用内时。

发明内容

以下概述了例举的实施方案。在详细说明部分中更加充分地描述了这些和其他实施方案。然而，要理解，不打算限制本发明到这一发明内容中或详细说明中所述的形式上。本领域的技术人员可意识到存在落在权利要求书表达的本发明精神和范围内的许多改性，等价和替代结构上。

根据一个方面，调热的结构材料包括基础材料和粘结到基础材料上的聚合物相变材料，其中基础材料提供给该建筑结构材料以可逆的调温性能。根据另一方面，在建筑结构中使用的隔绝材料包括基础材料和粘结到基础材料上的聚合物相变材料，其中基础材料提供给该隔绝材料以可逆的调温性能。根据额外的方面，基础材料选自泡沫隔绝材料，疏松填充隔绝材料，和棉胎(batted)隔绝材料。

此处描述了本领域技术人员将意识到的许多额外的方面和实施方案。

附图说明

当结合附图时，通过参考下述详细说明和所附权利要求书，更加充分地理解本发明的各种目的和优点是显而易见的且更加容易理解，其中：

图1和2示出了基于分别具有以长链烷基或长链醚基为基础的可结晶侧链的(甲基)丙烯酸酯主链的官能聚合物相变材料（FP-PCM）的代表性实例，其中R=反应性官能团；

图1A和2A示出了基于分别具有以长链烷基或长链醚基为基础的可结晶侧链的乙烯基酯主链的FP-PCM的代表性实例，其中R=反应性官能团；

图1b和2b示出了基于分别具有以长链烷基或长链醚基为基础的可结晶侧链的乙烯基醚主链的FP-PCM的代表性实例，其中R=反应性官能团；

图1C示出了基于具有以长链烷基为基础的可结晶侧链的聚烯烃主链的FP-PCM的代表性实例，其中R=反应性官能团；

图3示出了基于可结晶主链聚合物，例如聚酯，聚醚，聚氨酯，聚酰胺，聚酰亚胺，聚缩醛，聚硫醚，聚砜等的FP-PCM的代表性实例，其中R=在聚合物链的一端上的反应性官能团；

图4是描绘人造纤维的一般分组的图表，所述人造纤维可将FP-PCM引入或者可将所述人造纤维制成可用FP-PCM处理的织造织物，针织物，非织造织物或其他基底；

图5A-5F是与基底，例如结构材料相互作用的官能聚合物PCM的各种实施方案；

图6A-6D是与基底，例如结构材料相互作用的官能聚合物PCM的进一步的实施方案；

图7是表明可引入利用聚合物相变材料的组件的典型建筑或其他结构的各方面的图解；

图8A-8E示出了引入聚合物相变材料的泡沫隔绝材料的各种实施方案；

图9A-9E示出了引入聚合物相变材料的疏松填充隔绝材料的各种实施方案；

图10A-10E示出了引入聚合物相变材料的棉胎隔绝材料的各种实施方案；

图11示出了根据本发明的各方面的制造工艺；

图12示出了在根据本发明的各方面构造的制品内形成的此处所述的材料的层次化(layering)；

图13A,13B和14示出了根据本发明的各方面的纤维结构的数个实例；

图15示出了根据本发明各方面一起粘结的各种纤维；

图16示出了根据本发明各方面的替代制造工艺；

图17示出了根据本发明各方面的另一替代制造工艺；

图18示出了根据本发明各方面的另一替代制造工艺。

具体实施方式

在整个说明书当中，提到使用各种材料，结合物，化学配制剂和可在各种组合中使用的其他方面，形成根据本发明方面的一种或更多种材料，终产品，纤维，织物或组合物。应当理解，对于本领域的技术人员以及美国专利局和全世界的专利局的审查部门来说，此处包括材料，实例和其他实施方案的各自的列举，以便教导本领域的技术人员，在没有要求这些单独特征的具体权利要求改变(claimpermutations)的情况下，它们可结合到各种替代实施方案内。此处列出的权利要求以及对这些权利要求的任何潜在的将来的修正可包括在没有脱离此处所述的本发明的精神和范围的情况下，这些材料，范围和其他替代方案的一种或更多种组合。特别地，认为本领域的技术人员会意识到且发现对于此处公开的特征的任何组合来说的书面说明的充分支持，不管是在单一实施例或实施方案中描述，还是在书面说明的不同部分中描述。具体地草拟(draft)这些各种实施例和选择方案的描述，以符合美国专利法的35U.S.C.§112，欧洲专利法的A 123(2)以及涉及书面说明充分公开的其他类似国家的国家法。

定义-下述定义应用到相对于本发明各方面描述的各要素上。这些定义同样可基于本文做出扩展。

此处所使用的术语“单分散”是指相对于一组性能，基本上均匀。因此，例如，单分散的一组微胶囊可以是指在尺寸分布模型，例如尺寸分布平均值周围具有窄的尺寸分布的这样的微胶囊。进一步的实例是具有类似分子量的一组聚合物分子。

此处所使用的术语“潜热”是指当材料经历两个状态之间的转变时，被材料吸收或释放的热量量。因此，例如潜热可以是指当材料经历液态和结晶固态，液态和气态，结晶固态和气态，两种结晶固态或结晶态和无定形态之间的转变时吸收或释放的热量量。

此处所使用的术语“转变温度”是指材料在两种状态之间经历转变时的大致温度。因此，例如转变温度可以是指材料在液态和结晶固态，液态和气态，结晶固态和气态，两种结晶固态或结晶态和无定形态，…之间经历转变时的温度，无定形材料经历玻璃态和橡胶态之间转变时的温度也可称为该材料的“玻璃化转变温度”。

此处所使用的术语“相变材料”是指具有吸收或释放热量的能力，以便在温度稳定范围处或以内调节传热的材料。温度稳定范围可包括具体的转变温度或转变温度范围。在一些情况下，在当相变材料吸收或释放热量时的时间段期间，典型地当相变材料经历两种状态之间的转变时，相变材料可以能抑制传热。这一行为典型地是暂时的，且将一直发生，直到在加热或冷却工艺过程中相变材料的潜热被吸收或释放。可储存该热量或者从相变材料中除去，和典型地可通过发射或吸收它的源头(source)，有效地再加入该相变材料。对于一些实施方式来说，相变材料可以是两种或更多种材料的混合物。通过选择两种或更多种不同材料并形成混合物，可针对任何所需的应用，调节温度稳定范围。所得混合物当引入到此处所述的制品内时，可显示出两个或更多个不同的转变温度或单一改性的转变温度。

此处所使用的术语“聚合物”是指包括一组大分子的材料。在聚合物内包括的大分子可以相同或者可以在某些方式上彼此不同。大分子可具有任何各种骨架结构，且可包括一类或更多类单体单元。特别地，大分子可具有线性或非线性的骨架结构。非线性的骨架结构的实例包括支链骨架结构，使得它们是星形支化，梳形支化，或枝状支化，和网络骨架结构。在均聚物内包括的大分子典型地包括一类单体单元，而包括在共聚物内的大分子典型地包括两类或更多类单体单元。共聚物的实例包括统计共聚物，无规共聚物，交替共聚物，周期共聚物，嵌段共聚物，径向共聚物，和接枝共聚物。在一些情况下，可通过添加一组官能团，例如酸酐基，氨基及其盐，N-取代的氨基，酰胺基，羰基，羧基及其盐，环己基环氧基，环氧基，缩水甘油基，羟基，异氰酸酯基，脲基，醛基，酯基，醚基，链烯基，炔基，硫醇基，二硫醚基，甲硅烷基或硅烷基，基于乙二醛的基团，基于吖丙啶的基团，基于活性亚甲基化合物或其他b-二羰基化合物(例如，2,4-戊二酮，丙二酸，乙酰丙酮，乙基丙酮乙酸酯，丙二酸酰胺，乙酰乙酰胺，及其甲基同系物，乙基乙酰乙酸酯，和异丙基乙酰乙酸酯)的基团，卤素基团，氢化物，或其他极性或H键合基团及其结合，改变聚合物的反应性和官能度。可沿着聚合物，在各种位置处添加这种官能团，例如沿着聚合物无规或规则地分散，在聚合物的末端，在侧链上，在可结晶侧链上的末端或任何位置，以聚合物的单独悬挂侧基形式连接，或者直接连接到聚合物的主链上。聚合物也可以能交联，缠结，或氢键键合，以便在环境或加工条件下增加其机械强度或其抗降解性。可以理解，可提供具有不同分子量的各种形式的聚合物，因为聚合物的分子量可依赖于形成聚合物所使用的加工条件。因此，聚合物可称为具有特定的分子量或分子量范围。此处提到聚合物所使用的术语“分子量”可以指数均分子量，重均分子量或聚合物的熔体指数。

聚合物(包括交联剂和粘合剂所使用的那些聚合物)的实例包括聚羟基烷酸酯(alkonate)，聚酰胺，聚胺，聚酰亚胺，聚丙烯酸类(例如，聚丙烯酰胺，聚丙烯腈，和甲基丙烯酸及丙烯酸的酯类)，聚碳酸酯(例如，聚双酚A碳酸酯和聚亚丙基碳酸酯)，聚二烯烃(例如，聚丁二烯，聚异戊二烯，和聚降冰片烯)，聚环氧化物，聚酯(例如，聚己内酯，聚己二酸乙二酯，聚己二酸丁二酯，聚琥珀酸丙二酯，基于对苯二甲酸的聚酯，和基于邻苯二甲酸的聚酯)，聚醚(例如，聚乙二醇或聚环氧乙烷，聚丁二醇，聚环氧丙烷，聚甲醛或对甲醛，聚四亚甲基醚或聚四氢呋喃，和聚表氯醇)，聚氟烃，甲醛聚合物(例如脲醛，三聚氰胺-甲醛，和苯酚甲醛)，天然聚合物(例如，多糖，例如纤维素，甲壳素，壳聚糖，和淀粉；木质素；蛋白质；和蜡)；聚烯烃(例如，聚乙烯，聚丙烯，聚亚丁基，聚丁烯和聚辛烯)，聚亚苯基，含硅聚合物(例如，聚二甲基硅氧烷和聚羧甲基硅烷)，聚氨酯，聚乙烯基类树脂(例如，聚乙烯缩丁醛，聚乙烯醇，聚乙烯醇的酯和醚，聚乙酸乙烯酯，聚苯乙烯，聚甲基苯乙烯，聚氯乙烯，聚乙烯基吡咯烷酮，聚甲基乙烯基醚，聚乙基乙烯基醚，和聚乙烯基甲基酮)，聚缩醛类，聚丙烯酸酯类，醇酸-基聚合物(例如，基于甘油酯油的聚合物)，共聚物(例如，聚乙烯-共-乙酸乙烯酯，和聚乙烯-共-丙烯酸)，及其混合物。术语聚合物是指解释为包括在提交本申请之后成为可获得且显示出以上所述的通用聚合物性能的任何物质。

此处所使用的术语“化学键”及其语法变体是指基于吸引相互作用，两个或更多个原子的偶联，以便这些原子可形成稳定的结构。化学键的实例包括共价键和离子键。化学键的其他实例包括氢键和在羧基和胺基之间的吸引相互作用。

此处所使用的术语“分子基团”及其明显变体是指形成一部分分子的一组原子。在一些情况下，一个基团可包括化学键合到彼此上形成分子的一部分的两个或更多个原子。一方面，基团可以是中性的，另一方面，基团可荷电，例如单价或多价(例如二价)，以允许化学键合到分子的一组额外基团上。例如，单价基团可被视为一组氢化物基团被除去的分子，以允许化学键合到分子的另一基团上。一个基团可以是中性的，荷正电，或者荷负电。例如，荷正电的基团可以被视为添加了一个或更多个质子(即,H⁺)的中性基团，和荷负电的基团可被视为除去了一个或更多个质子的中性基团。显示出特征反应性或其他组性能的一个基团可称为官能团，反应性官能基或反应性官能团。反应性官能团的实例包括例如酸酐基，氨基，N-取代的氨基及其盐，酰胺基，羰基，羧基及其盐，环己基环氧基，环氧基，缩水甘油基，羟基，异氰酸酯基，脲基，醛基，酯基，醚基，链烯基，炔基，硫醇基，二硫醚基，甲硅烷基或硅烷基，基于乙二醛的基团，基于吖丙啶的基团，基于活性亚甲基化合物或其他b-二羰基化合物(例如，2,4-戊二酮，丙二酸，乙酰丙酮，乙基丙酮乙酸酯，丙二酸酰胺，乙酰乙酰胺，及其甲基同系物，乙基乙酰乙酸酯，和异丙基乙酰乙酸酯)的基团，卤素基团，氢化物，或其他极性或H键合基团及其结合。

此处所使用的术语“共价键”是指特征在于在原子之间，或者在原子和其他共价键之间共享电子对的化学键形式。在原子共享电子时在它们之间形成的吸引-与-排斥(Attraction-to-repulsion)稳定性称为共价键合。共价键合包括许多种的相互作用，其中包括σ-键合，π-键合，金属-金属键合，抓氢相互作用(agostic interactions)和三中心两电子键。

反应性官能团可以具有各种化学性质。例如，反应性官能团能与各种基底，例如棉，羊毛，皮毛，皮革，聚酯和由这些材料制造的纺织品，以及其他基础材料中的反应性官能团反应并形成离子键或共价键。例如，由天然，再生或合成聚合物/纤维/材料制造的材料可形成离子键。这种基底进一步的实例包括各类天然产物，其中包括动物产品，例如羊驼毛，安哥拉山羊，骆驼毛，开司米，肠线，chiengora，骆驼，马海毛，丝绸，肌腱，蜘蛛丝，羊毛，和蛋白质基材料，各类植物基产品，例如竹子，椰子壳，棉，亚麻，大麻，黄麻，洋麻，马尼拉(manila)，风梨麻，酒椰，苎麻，剑麻，和纤维素基材料；各类矿物基产品，例如石棉，玄武岩，云母或其他天然无机纤维。一般地，人造纤维分类为三类，由天然聚合物制造的那些，由合成聚合物制造的那些和由无机材料制造的那些。图4描绘了采用人造纤维代码的国际标准局的人造纤维(BISFA)的通用分类。总的说明如下。

来自天然聚合物的纤维-最常见的天然聚合物纤维是粘胶丝，它由大多数从农场树木获得的聚合物纤维素制造。其他纤维素-基纤维是铜铵纤维(cupro)，乙酸纤维素，和三乙酸纤维素，lyocell(天丝)和modal（莫代尔）。这些纤维的生产方法在本发明公开内容中给出。不那么常见的天然聚合物纤维由橡胶，褐藻酸和再生蛋白质制造。

来自合成聚合物的纤维-存在非常多的合成纤维，即基于石化产品的有机纤维。最常见的是聚酯，聚酰胺(常常称为尼龙)，丙烯酸类和甲基丙烯酸类纤维，聚丙烯，链段聚氨酯(它是称为elastanes(或者在美国称为斯潘德克斯弹性纤维(spandex))的弹性纤维)，和特别地诸如高性能芳族聚酰胺之类的纤维。

来自无机材料的纤维-无机人造纤维是由诸如玻璃，金属，碳或陶瓷之类的材料制造的纤维。这些纤维经常用于增强塑料，形成复合材料。

合适的反应性官能团的实例包括诸如酸酐基，氨基，N-取代的氨基及其盐，酰胺基，羰基，羧基及其盐，环己基环氧基，环氧基，缩水甘油基，羟基，异氰酸酯基，脲基，醛基，酯基，醚基，链烯基，炔基，硫醇基，二硫醚基，甲硅烷基或硅烷基，基于乙二醛的基团，基于吖丙啶的基团，基于活性亚甲基化合物或其他b-二羰基化合物(例如，2,4-戊二酮，丙二酸，乙酰丙酮，乙基丙酮乙酸酯，丙二酸酰胺，乙酰乙酰胺，及其甲基同系物，乙基乙酰乙酸酯，和异丙基乙酰乙酸酯)的基团，卤素基团，氢化物，或其他极性或H键合基团及其结合之类的官能团。

可在共同拥有且悬而未决的专利申请Nos.12/174,607和12/174,609中找到根据本发明的一个或更多个方面可使用的反应性官能基和官能团的各种实例的进一步的细节，其细节在此通过参考引入到本发明的公开内容中。通过在本说明书的随后部分中提供具体组合物和方法的实施例，应当清楚地对此有所理解，但申请人不打算限制权利要求的范围到任何这些具体的组合物上。相反，认为，可使用此处所述的官能团，聚合物相变材料和制品的任何组合，实现本发明的新方面。权利要求不打算限制到本发明公开内容或者本发明引入的任何公开内容中所述的任何具体化合物(compound)上。

此处提到的数个公布专利涉及聚合物PCM(P-PCM)，在某种程度上，它呈现介于固-液PCM和固-固PCM之间的中间情况。P-PCM在相变之前和之后均为固体。差别是它们的结构程度。在较低温度下，这一程度大于高温下的程度，结果，在相变温度下，P-PCM从更加结构化的形式转化成较小结构化的形式。典型地，在更加结构化的形式中，聚合物的一些部分较好地校准且更加紧密地压缩。较好地校准的部分类似于微晶。因此，加热P-PCM时的相变也称为从更加结晶化的形式变化为较小结晶化的形式。从不同的角度提出来说，在高温(高于转变温度)下，P-PCM基本上无定形。在较低温度(低于转变温度)下，它们具有结晶度。类似地，吸热时和放热时的变化可分别称为去晶化(decrystallization)和重结晶化(recrystallization)。有关的热焓也可称为去晶焓。

典型地，P-PCM具有能较好地校准且更加紧密地压缩的部分。这些部分可称为可结晶部分。在一些实施方案中，此处根据本发明的各方面描述的官能聚合物PCM包括至少一个这样的可结晶部分。根据本发明的实施方案，聚合物包括主链和侧链。优选地，侧链形成可结晶部分。

此处所使用的术语“反应性官能基”是指能与另一化学基团反应形成共价键或离子键的化学基团(或部分)，其实例如上文所给出。优选地，这一反应在相对低温下，例如低于200℃，更优选低于100℃，和在适合于处理精密的基底，例如纺织品的条件下可进行。此处所使用的术语“携带官能团”和这一术语的明显的变体是指具有键合，例如共价或离子键合到其上的官能团。

可将反应性官能团放置(携带或者共价键合或者离子键合)在FP-PCM分子的任何部分上，例如侧链上，沿着主链或者在主链或侧链的至少一个末端上。根据本发明各种实施方案，FP-PCM包括多个反应性官能团，和这些官能团以基本上规则的间隔，有规立构(不规则，全同立构或间同立构)或无规地沿着分子，例如沿着主链铺展开。这些的任何组合也是可能的。

本发明FP-PCM的分子量优选为至少500道尔顿，更优选至少2000道尔顿。优选地，可结晶部分的重量占FP-PCM的总重量的至少20%，更优选至少50%，和最优选至少70%。由于单独的聚合物链很少具有确切相同的聚合度和摩尔质量，因此，在平均值周围存在分布。聚合物的摩尔质量分布(或分子量分布)描述了每一聚合物物种的摩尔数(Ni)和该物种的摩尔质量(Mi)之间关系。可通过聚合物分级，改性聚合物的摩尔质量分布。当本发明使用时，提到FP-PCM的分子量要考虑这些概念。可取决于采用的统计方法，定义不同的平均值。可利用下式所示的重量分数，摩尔分数或者体积分数取加权平均，其中M_n是数均摩尔质量，M_w是重均摩尔质量，M_v是粘均摩尔质量，和M_z是平均摩尔质量。

M_{n} = \frac{Σ M_{i} N_{i}}{Σ N_{i}},

M_{w} = \frac{Σ M_{i}^{2} N_{i}}{Σ M_{i} N_{i}},

M_{c} = \frac{Σ M_{i}^{3} N_{i}}{Σ M_{i}^{2} N_{i}},

M_{v} = {[\frac{Σ M_{i}^{1 + α} N_{i}}{Σ M_{i} N_{i}}]}^{\frac{1}{α}}

重均与数均之比称为多分散性指数(M_n/M_w)。可通过聚合物链的长度，聚合物链的支化或线性，交联或这些的组合，影响多分散性指数。此处公开的P-PCM和FP-PCM的多分散性指数可以是1-100，优选1-10。

熔体流动指数或MFI是聚合物熔体流动容易程度的量度。它定义为对于替代性的规定温度来说，借助规定的替代性重量分析的重物，通过外加的压力，在10分钟内流经特定直径和长度的毛细管的聚合物的质量(g)。在类似的标准ASTM D1238和ISO 1133中描述了该方法。

熔体流动速度是分子量的间接量度，其中高的熔体流动速度对应于低分子量。与此同时，熔体流动速度是材料的熔体在压力下流动能力的量度。在试验条件下，熔体流动速度与熔体的粘度成反比，但应当记住任何这种材料的粘度取决于所施加的力。一种材料在不同重量分析的重物下的两种熔体流动速度值之比常常用作分子量分布宽度的量度。熔体流动指数的同义词是熔体流动速度和熔体指数。更常用的是其缩写：MFI,MFR和MI。此处公开的P-PCM和FP-PCMs的MFI优选为0.1-1000，优选1-50，当在190°C,2.16kg下测量时。

本发明的FP-PCM具有单一相变温度或者多个这样的温度。根据一个实施方案，FP-PCM具有范围为-10℃至100℃，优选10℃至60℃的至少一个相变温度，和至少25J/g的相变焓。在一些情况下，相变材料的潜热可以是至少约1J/g,至少约5J/g(J/g),至少约10J/g,至少约20J/g,至少约30J/g,至少约40J/g,至少约50J/g,至少约60J/g,至少约70J/g,至少约80J/g,至少约90J/g,或至少约100J/g。因此，例如，相变材料的潜热可以是约5J/g-约400J/g,10J/g-约100J/g,20J/g-约100J/g,约60J/g-约400J/g,约80J/g-约400J/g,或约100J/g-约400J/g。

在每一温度下的相变具有它自己的焓，结果根据一些实施方案，制品具有单一的相变焓，根据其他实施方案，具有多个这样的焓。此处所使用的术语“总相变焓”是指在具有单一相变温度制品情况下的相变焓和在多个相变温度情况下的结合焓。根据本发明的一个实施方案，制品具有至少2.0焦耳/克(J/g)或10J/m²的总相变焓。

尽管每一FP-PCM分子携带至少一个反应性官能团，但大的FP-PCM分子可携带多个反应性官能团。根据本发明的一个实施方案，FP-PCM携带至少一个反应性官能团/10,000道尔顿分子量，和优选两个反应性官能团。反应性官能团可携带在主链或者任何一个侧链上。大于一个侧链可携带反应性官能团。各种数量的不同反应性官能团也可包括在FP-PCM内。单一的反应性官能团可包括在FP-PCM内，和多个反应性官能团可包括在FP-PCM内。在一个实施方案中，0-5个反应性官能团包括在FP-PCM内。在另一实施方案中，0-10个反应性官能团包括在该FP-PCM内。在再一实施方案中，0-100个反应性官能团包括在4FP-PCM内。

正如所述的，本发明的FP-PCM的反应性官能团应当能与各种制品，化合物和其他分子(此处常常称为基础材料或基底)形成共价或离子键。根据另一实施方案，基底选自棉，羊毛，皮毛，皮革，聚酯和由这些材料制造的纺织品。能形成共价键的反应性官能团的实例是酸酐基，氨基，N-取代的氨基，羰基，羧基，环己基环氧基，环氧基，缩水甘油基，羟基，异氰酸酯基，脲基，醛基，酯基，醚基，链烯基，炔基，硫醇基，二硫醚基，甲硅烷基或硅烷基，基于乙二醛的基团，基于吖丙啶的基团，基于活性亚甲基化合物或其他b-二羰基化合物(例如，2,4-戊二酮，丙二酸，乙酰丙酮，乙基丙酮乙酸酯，丙二酸酰胺，乙酰乙酰胺，及其甲基同系物，乙基乙酰乙酸酯，和异丙基乙酰乙酸酯)的基团，卤素基团，氢化物，或和它们的组合。在共同转让的美国专利申请No.12/174,607中公开了能形成共价键的FP-PCM，其教导在此通过参考全文引入。能形成离子键的反应性官能团的实例是酸官能团，碱官能团，荷正电的络合物和荷负电的络合物。能形成离子键的FP-PCM，例如公开于共同转让的美国专利申请No.12/174,609中，其教导在此通过参考全文引入。

根据本发明的另一实施方案，形成基底的制品进一步包括至少一种其他成分。合适的成分可选自另一FP-PCM，另一PCM，含PCM的微胶囊，含其他添加剂的微胶囊，粘合剂，交联剂，共混聚合物，增容剂，润湿剂，和添加剂。该FP-PCM也可键合到至少一种其他成分上。

根据另一实施方案，官能聚合物相变材料化学键合到基底上。键合可以是共价键合，离子键合，直接键合，或者通过连接化合物键合中之一。根据另一实施方案，键合例如是由FP-PCM的反应性官能团和基底的反应性官能团之间反应得到的键合，优选键合是这一反应的结果。基底可选自纺织品，例如天然纤维，皮毛，合成纤维，再生纤维，织造织物，针织织物，非织造织物，泡沫体，纸张，皮革，塑料或聚合物层，例如塑料薄膜，塑料片材，层压体或上述的组合。

此处所述的纺织品可用于与人体或动物体接触的任何服装或制品。这包括帽子，头盔，眼镜，护目镜，面具，领带，衬衫，基层(baselayer)，汗衫，夹克衫，内衣，妇女贴身内衣，胸罩，手套，衬垫，棒球手套，裤子，工作服，围兜，袜子，针织品，鞋子，靴子，鞋垫，凉鞋，被褥，睡袋，毯子，床垫，被单，枕头，纺织品隔绝材料，背包，运动护具/垫料(sports pads/padding)，等。纺织品制品可含有FP-PCM，或者可被涂布、层压或模塑。例如，可采用在纤维内包含的FP-PCM，制造纤维，在纤维上涂布或者处理，其中纤维和FP-PCM相互作用。这也可应用于纺织品制造工艺的任何步骤上。

此处所述的制品可与一种或更多种下述种类的产品和制品协同使用：

1.运输、储存或包装容器/设备，例如信封、套筒、标签、纸板、包装纸、线材、tiedowns、隔绝材料、缓冲垫、衬垫、泡沫、油布、袋子、盒子、管道、容器、片材、薄膜、小袋、手提箱、机箱(case)、塞子(pack)、瓶子、罐子、盖子、覆盖物。铁罐、水壶、玻璃、听(tin)、桶、存储桶、篮、抽屉、转鼓、圆筒、浴盆、箱柜、料斗、装运物(tote)、卡车/轮船的集装箱或拖车、大车、货架、行李架等形式的纸张，玻璃，金属，塑料，陶瓷，有机或无机材料。这些制品可特别地用于食品运输，食品递送，药品运输，药品递送，主体运输(body shipment)等工业。

2.医疗、健康、治疗、治愈和伤口管理制品，例如绷带、包裹物、擦拭物、斯滕特印模、胶囊、药物、递送装置、管道、袋子、小袋、套筒、泡沫、衬垫、缝合线、线材等。

3.其中期望能量管理和非尖峰能量需求减少的建筑、结构和内部制品。这些制品可包括诸如室内装潢、家具、床、室内陈设品、窗户、窗户涂层、窗户处理剂和覆盖层、墙板、石膏墙板、隔绝材料、泡沫体、管道系统、管道、配线、层压体。砖、石头、侧板、墙壁或天花板用面板、地板、橱柜、建筑包封、建筑包裹、窗户、玻璃和装玻璃产品(glazing products)、墙纸、油漆、屋顶板、屋顶材料、框架等。还包括使用替代的建筑技术和这些制品作为稻草包结构，泥浆或土坯结构、砖或石头结构，金属容器结构等。

在一组实施方案中，建筑材料和各种其他结构组件也可引入到它们的结构聚合物相变材料内，以便在结构内部提供调温、温度缓冲或者其他方面的控温。这些材料可利用官能化反应性聚合物PCM(FP-PCM)或非官能化反应性聚合物PCM(P-PCM)。

取决于具体的应用和环境，可优选官能或非官能化的聚合物PCM材料。此处所使用的建筑材料是用于建筑目的的任何材料，其中包括天然存在的物质，例如粘土、木材和石头，以及人造和其他人工物质，例如塑料，泡沫体和水泥复合材料。

例如，结构和建筑组件，例如甲板，门廊、便携式建筑物、温室，车库和车棚，以及窗户，屋顶材料，天然和人工侧板材料，未加工的结构材料，例如混凝土、沥青、石雕、木材、隔绝材料、玻璃和各种其他工程建筑产品可引入此处所述的涉及使用聚合物PCM的一个或更多个实施方案中，以便在整个结构上或者在具体的建筑组件或材料上赋予调热质量。

图7示出了可引入一种或更多种形式的此处所述的聚合物相变材料的典型结构和各种组件的实例。图7示出了典型结构700，例如受益于使用隔绝材料的家庭、办公室建筑或其他可居住的建筑和各种空间和其他区域，所述隔绝材料包括此处所述的聚合物的和官能聚合物的相变材料。除了诸如窗户，屋顶材料、侧板、油漆和各种外部连接件和其他结构组件之类的表面以外，在可引入用于调温的温度聚合物相变材料的建筑物700内的基底和其他空间包括在顶楼和系梁之间的区域702，在阁楼和屋顶平台之间的区域704，在与居住或工作空间相邻的屋顶椽内的区域706，在顶楼地板内的区域708，在与顶楼空间相邻的支撑墙内的区域710，在与顶楼的供电线或水管等通过的槽隙(crawlspace)相邻的支撑墙内的区域712，在与未加热的空间相邻的外墙内的区域714，在外墙内的区域716，在斜顶加热区域内的区域718，在未加热区域以下的天花板内的区域720，在窗户部分以下的外墙内的区域722，在供电线或水管等通过的槽隙上方的地板内的区域724，在地基以上的暴露框架内的区域726，在加热的墙脚内的地基墙中的区域728.

可通过使用这些材料和体系，实现增加的能量效率和更加强劲的加热和冷却能力。例如，和除了以上所述的隔绝材料产品以外，屋顶体系和其他屋顶产品非常适合于引入聚合物相变材料。这种PCM的热量控制和调温质量起到缓和或减少能量成本的作用以供既加热，又冷却引入这些技术的建筑和其他结构。

建筑隔绝产品

在隔绝产品中使用聚合物相变材料以便增加热效率和调温性能可应用到许多类型的隔绝材料体系和材料上。这些包括微粒隔绝材料，例如玻璃纤维的纤维，玻璃纤维的棉胎(batting)，玻璃纤维簇，发泡聚合物隔绝颗粒，例如聚氨酯，聚苯乙烯，聚乙烯，以及石膏颗粒和墙板材料。隔绝材料市场非常适合于利用聚合物相变材料和附带的控温质量。

包含在微胶囊内的未加工/未密封的P-PCM和FP-PCM二者可以通过化学键合，连接到纤维素隔绝材料颗粒和纤维素纤维隔绝材料上。这些材料也可包括非官能化反应性聚合物PCM，这是因为这一材料可吸收或涂布在纤维素或其他疏松填充的隔绝材料上。

各类建筑隔绝材料可受益于此处所述的实施方案。棉胎或卷形式的毯子是由矿物纤维制造的挠性产品，其中包括玻璃纤维或矿毛绝缘纤维。它们以适合于壁柱和顶楼或楼地板搁栅的标准间距的宽度而获得。它们必须手切或者修整，以适配托梁间距不标准的任何地方(例如，靠近窗户，门或角落处)，或者墙上存在障碍的地方(例如，线材，插座盒，或管道)。可由房屋拥有者或专业人士安装棉胎。它们以有或无隔气层饰面的形式获得。具有特殊阻燃饰面层的棉胎以适用于地下室墙的各种宽度获得，在所述地下室墙内，隔绝材料将被暴露。吹入的(Blown-in)疏松填充的隔绝材料包括疏松纤维或纤维粒料形式的纤维素，玻璃纤维，或矿毛绝缘纤维，它们使用气动设备，通常由专业的安装者吹制。这一形式的隔绝材料可用于墙腔内。它同样适合于未完工的顶楼地板，不规则成型的区域，和在障碍周围填充。在新房的开放的墙腔中，也可在混合纤维素和玻璃纤维的纤维与粘合剂或泡沫体，使得它们抗沉降之后，喷洒这类纤维。可由专业人士，使用特殊的设备计量，混合并喷洒泡沫体到合适的位置上，施加泡沫隔绝材料。Polyicynene是一种开孔泡沫体。聚异氰脲酸酯和聚氨酯是闭孔泡沫体。一般地，与闭孔泡沫体相比，开孔泡沫体允许水蒸气更加容易地移动通过该材料。然而，对于给定厚度来说，与闭孔泡沫体相比，开孔泡沫体通常具有较低的R-值。因此，在其中空间受到局限的情况下，一些闭孔泡沫体能提供较大的R-值。由纤维材料或塑料泡沫体制造硬质隔绝材料，且以板状形式和模塑的管道覆盖物生产。这些提供具有较少热量损失路径的充分覆盖层，且在其中空间受到局限的情况下，常常能提供较大的R-值。这些板可面对当接近于空气空间时会降低热流的反射箔。硬质隔绝材料常常用于地基和作为隔绝墙的包覆物。由具有各种背衬，例如牛皮纸、塑料薄膜、聚乙烯泡、或纸板的铝箔，制造反射隔绝体系。抗热流性取决于热流方向，和这类隔绝材料最有效地降低往下的热流。反射体系典型地位于屋顶椽，地板托梁或壁柱之间。辐射阻挡层安装在建筑物内，以降低夏季热量的获得和冬季热量的损失。在新的建筑物中，你可选择面向箔的木材产品用于你的屋顶包覆(在顶楼内与面向下的箔一起安装)或者其他位置，以提供辐射阻挡作为结构的完整部分。对于已有的建筑物来说，辐射阻档层典型地横跨托梁底部紧固，如这一附图所示。所有辐射阻挡层必须具有低的辐射率(小于或等于0.1)和高的反射率(大于或等于0.9)。

也可使用P-PCM和FP-PCM，将微胶囊或其他颗粒粘附或粘结到隔绝产品上，从而得到混合不同类相变材料到终产品内的能力。

在建筑材料和结构组件中使用上述材料的优势包括下述上游和下游的能量利用的下降。

1.在包括包封的相变材料的那些实施方案中减少微胶囊的使用导致减少的加工、减少的温室气体排放和因此减少的总成本。

2.减少的PCM迁移或损失，这是由于相关的化学键合和连接到隔绝材料上导致的。

3.提供基础材料各种PCM温度，潜热热容(例如焦耳/克)，热质量和能量保留性能增加的能力。

4.在纤维素和纤维隔绝基础材料内减少起尘，从而导致在建筑物内施加的过程中较少的问题，这是因为：

a.减少灰尘和相伴的火灾/爆炸危险，

b.较少的建筑"泥土",

c.较少的起尘和相伴的对工人的呼吸危害，

d.减少因材料变干或发霉和霉菌导致的问题。

5.P-PCM和FP-PCM也可或者疏水或者亲水，以改进隔绝材料的湿气保留或者干燥性能。

a.也可使P-PCM和FP-PCM疏水并涂布在隔绝材料上，所述隔绝材料会改进拒水/湿性并降低水/湿气保留，从而减少发霉和霉菌生长的能力。

b.也可使P-PCM和FP-PCM亲水或者湿气芯吸，使水/湿气移动离开隔绝材料，从而允许更快地干燥并因此降低发霉和霉菌生长的能力。

6.相变材料可均匀或非均匀地分布在隔绝材料当中。

已有的技术和相关现有技术，例如US2009011171,US5770295,US6645598,US2003061776,US2003129330,US2006111001,US2008282637,US2008312359,US2005281979,US20050281979没有解决这些问题。

图8A-8E示出了隔绝材料的各种实施方案，所述隔绝材料是或者硬质、吹制、挠性的厚板、板或隔绝材料的模塑泡沫体类型。图8A-8E所示的隔绝材料的实施例和实施方案可以是或者开孔或者闭孔，且由以上所述的任何聚合物组成。在隔绝材料内的泡孔可制成在制造这些隔绝材料中已知的任何形状，且可含有各种组成的相变材料，例如聚合物相变材料(P-PCM)，官能聚合物相变材料(FP-PCM)和微胶囊化相变材料(mPCM)的结合物。PCM可驻留在泡孔体内或者在泡沫体的表面上，以及均匀或者不连续地分散在泡沫体当中或者其上。PCM可以在泡沫体的泡孔内部，泡孔外部，或者在泡孔表面的内侧或外侧之上。聚焦到图8A-8E上，示出了上述各种实施方案。在图8A-8E中，“F”表示FP-PCM材料，"P"表示P-PCM材料，和"M"表示mPCM材料。

图8A示出了泡沫体材料800，它包括在泡沫体内部的FP-PCM材料。注意，在图8A-8E中没有示出特定的泡孔结构，但如上所述，所使用的特定的聚合物材料可以在泡孔内部或者在泡孔的间隙内部。继图8A的格式(format)之后，图8B示出了一种泡沫体材料802，它包括在泡沫体内部的P-PCM材料。图8C示出了一种泡沫体材料804，它包括在泡沫体内部的P-PCM材料，FP-PCM材料和mPCM材料，图8D示出了一种泡沫体材料806，它包括在泡沫体内部的FP-PCM材料和mPCM材料，图8E示出了一种泡沫体材料808，它包括在泡沫体内部的P-PCM和mPCM材料。可使用mPCM,P-PCM和FP-PCM材料的各种其他互变形式，形成此处所述的泡沫隔绝材料。

生成结合图8A-8E描述的泡沫隔绝材料所使用的基础材料可以是数种材料之一，其中包括以上公开的每一种聚合物。

参考图9A-9E，示出了疏松填充或吹制的隔绝材料的各种实施方案。这些实施方案可由基础材料，例如玻璃纤维，纤维素和/或纤维制造，和聚合物材料可覆盖全部或者仅仅一部分纤维。聚合物材料可吸收到颗粒或纤维的表面内部或者之上，且它可均匀地分散或者不连续。可使用该聚合物材料，将颗粒或纤维粘结在一起，或者可使用它简单地覆盖纤维。与图8A-8E中所示的实例一样，图9A-9E示出了与以上所述的疏松填充的隔绝材料结合使用P-PCM,FP-PCM和mPCM的各种实施方案。在图9A-9E中，“F”表示FP-PCM材料，"P"表示P-PCM材料，和"M"表示mPCM材料。

图9A示出了疏松填充的隔绝材料900，它包括在泡沫体内部的FP-PCM材料。注意，在图9A-9E中没有按规定比例示出特定的纤维结构。继图9A的格式之后，图9B示出了疏松填充的隔绝材料902，它包括在泡沫体内部的P-PCM材料。图9C示出了疏松填充的隔绝材料904，它包括在纤维或填充材料内部的P-PCM材料,FP-PCM材料和mPCM材料。图9D示出了疏松填充的隔绝材料906，它包括在纤维或填充材料内部的FP-PCM材料和mPCM材料。和图9E示出了疏松填充的隔绝材料908，它包括在纤维或填充材料内部的P-PCM和mPCM材料。可使用mPCM,P-PCM和FP-PCM材料的各种其他变换，形成此处所述的疏松填充的隔绝材料。

参考图10A-10E，示出了棉胎类型的隔绝材料的各种实施方案。这些实施方案可由基础材料，例如玻璃纤维，羊毛或另一纤维或长丝制造。可以使用该聚合物材料，将颗粒或纤维粘结在一起，或者可使用它简单地覆盖纤维。与图8和9中所示的实例一样，图10A-10E示出了与以上所述的棉胎类型的隔绝材料结合使用P-PCM,FP-PCM和mPCM的各种实施方案。在图10A-10E中，“F”表示FP-PCM材料，"P"表示P-PCM材料，和"M"表示mPCM材料。

图10A示出了棉胎类型的隔绝材料920，它包括在棉胎内部的FP-PCM材料。注意在图10A-10E中没有按规定比例示出特定的纤维结构。继图10A的格式之后，图10B示出了棉胎类型的隔绝材料922，它包括在棉胎内部的P-PCM材料。图10C示出了棉胎类型的隔绝材料924，它包括在棉胎材料内部的P-PCM材料,FP-PCM材料和mPCM材料。图10D示出了棉胎类型的隔绝材料926，它包括在棉胎材料内部的FP-PCM材料和mPCM材料，和图10E示出了棉胎类型的隔绝材料928，它包括在棉胎材料内部的P-PCM和mPCM材料。可使用mPCM,P-PCM和FP-PCM材料的各种其他互变体，形成此处所述的疏松填充的隔绝材料。

图11示出了隔绝纤维生产的工艺流程930，它可应用到或者棉胎或者疏松填充的隔绝材料上。如图11的实例所示，PCM材料(以上所述的或者P,F或M)可在制造工艺的任何阶段处添加。在步骤932处，将玻璃或另一聚合物基础材料加入到熔融工艺中，然后在步骤934处纺丝或者挤出。在冷却步骤935之后，在步骤936处施加粘合剂，然后在938处将该材料形成为棉胎或疏松填充物。取决于终产品的优先性，PCM材料(P-PCM,FP-PCM和/或mPCM中任何一个)可在步骤932,934,936或938的任何一个处添加。如图12所示，由各层L1-LN制造的隔绝材料可在层状化结构940当中的任何点处包括PCM，且可以以均匀或者不连续方式分布。

图13-15示出了可将PCM材料引入到纤维，织物或其他基础材料内的各种方式。图13A和13B示出了或者分散在纤维结构本身内(13A)或者与在纤维主体内分散的多个伸长元件一起形成为多组分纤维(13B)的PCM。图14阐述了在纤维表面上引入的以上所述的各类PCM的实例。在这些实例中，PCM可以是不同类PCM的混合物或者在纤维表面上层状化施加。例如，FP-PCM可首先作为粘结剂或粘合剂的一部分施加，然后可添加mPCM，并通过FP-PCM/粘结剂混合物保持。图15阐述了在纤维的间隙处累积的各类PCM。在图15的实施方案中，PCM材料可覆盖所有或一部分纤维949且可包括在纤维的界面处或者在纤维接点950处，以辅助将纤维一起粘结在网状物内。

图16是阐述引入以上所述的PCM材料的块料，厚板，模塑或吹塑的泡沫隔绝材料的制造方法的各种实施方案。作为一般的建议，图16阐述了可在制造隔绝材料中的任何点处添加该PCM材料。步骤952阐述了可在起始混合所有隔绝材料成分(例如，聚合物，发泡剂，支化剂，交联剂，熔体强度增强剂，等)的过程中添加PCM材料，以便PCM材料与泡沫体在一起。所得泡沫产品可具有均匀或不连续混合物(954)形式或者层状化组件(956)形式的PCM材料。在泡沫体内部的PCM材料也可在泡沫体产品内部形成离散的区域。最后，PCM材料可以以均匀或非均匀的层形式施加到泡沫体的表面上，如958和960中所示。

图17示出了发泡的聚合物球泡沫体的各种实例和示出了在这种材料的制造工艺中的任何阶段处添加PCM材料的能力的流程图。在步骤962处，使用聚合物材料，在步骤964处形成珠或球。可在966处混合聚合物珠与P-PCM或FP-PCM。另外，支化剂，交联剂和其他加强剂可在步骤962处加入到聚合物中。球在真空或发泡步骤968处膨胀，在这一点处，它们或者可在970处用P-PCM,FP-PCM或mPCM涂布。然后在步骤972处将处理和膨胀过的球形成为块料，厚板或板。正如分解图974中所示，形成厚板隔绝材料的球976形成间隙，所述间隙也可容纳额外的P-PCM,FP-PCM或mPCM材料。

图18是显示生产纤维素或另一类疏松填充的隔绝材料的方法980的流程图。可在制造工艺的过程中的任何点处，添加P-PCM,FP-PCM或mPCM，其中包括获得废纤维素的步骤982的点，尺寸降低和短切步骤984的点，包装步骤986的点和安装步骤988的点。

可与本发明的各方面结合使用的其他建筑产品和组件包括：

1.由玻璃纤维，矿棉(岩石或矿渣)，天然矿物，例如蛭石或珍珠岩，塑料或合成纤维(聚酯，聚丙烯，聚乙烯，尼龙等)和天然纤维，例如纤维素，羊毛，皮毛，棉，稻草，大麻，或者各种纤维的共混物制造的卷(Roll)，毯子或棉胎隔绝材料。

2.泡沫珠，板，块料或液体泡沫，例如聚苯乙烯，聚异氰脲酸酯，或聚异氰酸酯，或聚氨酯。

3.疏松填充和/或吹制的隔绝材料，例如聚苯乙烯珠，玻璃纤维，纤维素或矿棉(岩石或矿渣)。

4.喷射，发泡，或就地发泡的隔绝材料，例如水泥，酚树脂，聚异氰脲酸酯，或聚氨酯。

5.结构隔绝面板(SIP)，例如泡沫板。

可提供许多形式的泡沫隔绝材料，例如泡沫板或珠板(beadboard)，块料，或珠类疏松填充物。可由任何热固性或热塑性材料制造泡沫体。例如，聚苯乙烯，例如珠，发泡珠，模塑的发泡聚苯乙烯(MEPS)，发泡聚苯乙烯(EPS)，挤出聚苯乙烯(XPS)，和发泡聚苯乙烯泡沫体(EPF)。

泡沫体可以是闭孔或开孔。泡沫体的密度可以是0.1lb/ft³-10lb/ft³,优选0.2-5.0，从而提供1-130的R-值。可用任何气体，例如空气，氮气，二氧化碳，惰性气体，例如氩气，氦气等，CFC或HCFC填充闭孔，所有这些可用作发泡剂。此处所述的P-PCM和FP-PCM材料的各方面可与以上所述的任何一种产品及其相关的制造工艺结合使用。以下描述了涉及EPF的制造工艺的细节。

EPF(发泡聚苯乙烯泡沫体)的制造工艺-首先必须使聚苯乙烯珠发泡，实现合适的密度。这一方法称为预发泡，且牵涉或者用蒸气(最常见的方法)或者热空气(对于高密度泡沫体，例如咖啡杯所使用的那些)加热聚苯乙烯。在保持50-500加仑(189-1,892升)中任何地方的容器内进行加热。在预发泡过程中，使用搅拌器，保持珠粒避免融合在一起。由于发泡的珠粒比未发泡的珠粒轻，因此，它们被强制到达容器腔室的顶部并排放。这一方法降低珠粒的密度到其起始数值的3%，并得到对于细节模塑来说优良的表皮光滑的闭孔EPF。接下来，预发泡的珠粒通常在网目存储筒仓(mesh storage silo)“老化”至少24小时。这允许空气扩散到珠粒内，冷却它们并使之变得较硬。在老化之后，将珠粒喂入到所需形状的模具内。然后将低压蒸汽注入到珠粒内部和之间，使之再一次发泡并将它们融合在一起。然后，或者通过水循环经过模具，或者通过在外侧喷洒水，冷却模具。EPF是如此好的隔绝材料，以致于它难以使模具冷却下来。使用小的模具可减少加热和冷却时间二者，并进而加速该工艺。这一方法得到具有小的泡孔尺寸的EPF，所述EPF可用于制造隔绝材料所使用的板。熔融珠粒，并添加发泡剂。然后在高的温度和压力条件下，将熔融的聚苯乙烯挤出成合适的形状。

可在如上所述的它们的起始制造过程中，涂布珠粒或者整合该材料到珠粒内部，结合发泡的聚苯乙烯泡沫，使用此处公开的P-PCM和FP-PCM。可使用P-PCM和FP-PCM材料粘结或改进珠粒的粘结性。也可结合此处所述的P-PCM和FP-PCM材料与其他mPCM材料，然后粘结mPCM到该珠粒上。

疏松填充的隔绝材料可以是各种材料的纤维，薄片，粉末，颗粒和/或节结形式。疏松填充的隔绝材料是在建筑结构，例如房屋，办公室，或其他建筑结构内隔绝中空或开放空间内部的类型。优选地，可在储存过程中压缩疏松填充物，节约空间，然后用空气或另一气体发泡或者“蓬松起来(fluffed-up)”，当倾倒或吹入到中空壁或者结构的另一倒空的空间内时。疏松的填充物可包括有机材料，无机材料，或这二者。有机疏松填充材料的实例包括动物纤维，例如羊毛，含纤维素的植物纤维，例如棉，人造丝，软木屑(软木树的树皮)，红杉树毛料(redwood wool)(红杉树的纤维化树皮)，和循环、切碎或粉碎的报纸纤维，和热塑性聚合物纤维，例如聚酯；和发泡塑料珠。无机疏松填充材料的实例包括硅藻土氧化硅(微生物的化石结构)，珍珠岩，须状钛酸钾，氧化铝-氧化硅纤维，微石英纤维，不透明的胶态氧化铝，氧化锆纤维，氧化铝泡，氧化锆泡，碳纤维，粒状木炭，水泥纤维，石墨纤维，岩石纤维，矿渣纤维，玻璃绒和矿毛绝缘纤维。疏松填充物可包括不同疏松填充材料中的一种或更多种。

合成纤维或玻璃纤维隔绝材料可具有许多形式和形状。典型地延伸隔绝材料的纤维体，且它的长度可以比其直径大数倍(例如，大于或等于100倍)。纤维体可具有各种规则或不规则的截面形状，例如作为实例且绝不限制，圆形，多叶形，八边形，椭圆形，五边形，矩形，正方形，梯形，三角形，和楔形等。根据本发明的一些实施方案，可连接，结合，一体化或粘结两个或更多个伸长的元件(例如，两个相邻的伸长元件)，形成一体化的纤维体。

例如，纤维可以是中空的，以便在纤维的间隙内提供死空气空间，以改进隔绝性能。纤维可由两种不同材料制造，当在制造过程中结合这两种材料时，它们融合在一起，和当材料冷却、退火、牵拉、拉伸、或在其他情况下处理时，纤维形成无规的卷曲或褶皱。这一材料可能刺激性较小，比较安全操作，不要求化学粘结剂，因为纤维绳股的互锁和内部锁定保持蓬松(loft)。实例为其中两种不同材料可能是不同粘度，不同结晶度，不同的材料，有机/无机材料或其结合物的并列的或偏心的核鞘纤维。

添加剂，例如偶联剂，交联剂，增容剂，成核剂，结晶剂，发泡剂，防发霉剂，防霉剂，防臭味剂，等可加入到材料中，以改进隔绝材料的性能，如作为实例，但没有限制地，包括水，表面活性剂，分散剂，消泡剂(例如，含硅氧烷的化合物，和含氟的化合物)，抗氧化剂(例如受阻酚和亚磷酸酯)，热稳定剂(例如，亚磷酸酯，有机基磷化合物，有机羧酸的金属盐，和酚类化合物)，光或UV稳定剂(例如，羟基苯甲酸酯，受阻的羟基苯甲酸酯，和受阻胺)，微波吸收添加剂(例如，多官能的伯醇，甘油和碳)，增强纤维(例如，碳纤维，芳族聚酰胺纤维，和玻璃纤维)，导电纤维或颗粒(例如石墨或活性炭纤维或颗粒)，润滑剂，加工助剂(例如，脂肪酸的金属盐，脂肪酸酯，脂肪酸醚，脂肪酸酰胺，磺酰胺，聚硅氧烷，有机基磷化合物，含硅的化合物，含氟的化合物，和酚类聚醚)，阻燃剂(例如，卤化化合物，磷化合物，有机基磷酸酯，有机基溴化物，三水合氧化铝，三聚氰胺衍生物，氢氧化镁，锑化合物，氧化锑，和硼化合物)，防粘连添加剂(例如，氧化硅，滑石，沸石，金属碳酸盐和有机聚合物)，防雾添加剂(例如非离子表面活性剂，甘油酯，聚甘油酯，脱水山梨醇酯及其乙氧化物，壬基苯基乙氧化物，和醇的乙氧化物)，抗静电添加剂(例如非离子类，例如脂肪酸酯，乙氧化烷胺，二乙醇酰胺，和乙氧化醇；阴离子类表面活性剂，例如烷基磺酸盐和烷基磷酸盐；阳离子类表面活性剂，例如金属的氯化物、甲基硫酸盐或硝酸盐，和季铵化合物；和两性表面活性剂，例如烷基甜菜碱)，抗微生物剂(例如，砷化合物，硫，铜化合物，异噻唑啉邻苯二甲酰胺，氨基甲酸酯，银碱性无机试剂，银锌沸石，银铜沸石，银沸石，金属氧化物和硅酸盐)，交联剂或控制降解剂(例如，过氧化物，偶氮化合物和硅烷类)，着色剂，颜料，染料，荧光增白剂或光学增亮剂(例如，双-苯并噁唑，苯基香豆素，和双(苯乙烯基)联苯)，填料(例如，天然矿物和金属，例如氧化物，氢氧化物，碳酸盐，硫酸盐和硅酸盐；滑石；粘土；硅灰石；石墨；炭黑；碳纤维；玻璃纤维和珠粒；陶瓷纤维和珠粒；金属纤维和珠粒；微细纤维(flours)；和天然或合成来源的纤维，例如木材、淀粉，或纤维素微细纤维的纤维)，偶联剂(例如，硅烷类，钛酸酯，锆酸酯，脂肪酸盐，酸酐，环氧化物，和不饱和的聚合物酸)，增强剂，结晶化或成核剂(例如，增加或改进聚合物结晶度，以便改进晶体生长的速度/动力学，生长的晶体数量，或生长的晶体类型的任何材料)，等。可在"Plastics Additives Handbook"，第5版，Hanser Publishers中找到添加剂的更加全面的列举。

可受益于使用P-PCM和FP-PCM的其他产品和材料包括：

1.电子和电气制品，例如电导体，散热片，半导体，晶体管，集成电路，配线，开关，电容器，电阻器，二极管，板，覆盖物，电动机(motors)，发动机，等。

2.在诸如机动车、载重设备、货车运输、食品/饮料递送、化妆品、城市服务、农业、打猎/捕鱼、制造等之类的工业中使用的引入以上所述制品的制品。

3.化妆品(cosmetics)，例如面霜，洗剂，香波，调理剂，沐浴露(bodywash)，皂类，头发凝胶，摩丝，口红，除味剂，增湿剂，指甲抛光剂，光泽剂(glosses),口红，化妆用品(makeup)，眼线膏/眼影，粉底，胭脂，睫毛油等。

4.其中当在一相内时FP-PCM产生阻挡和当在另一相内时允许运动的控释制品。

以上所述的阻挡可能是由于材料在FP-PCM微晶区域基体内捕获或者在材料之间的物理层等导致的。可通过能量，例如光，UV,IR,加热，热量，等离子体，声音，微波，无线波，压力，x-射线，γ射线或任何形式的辐射线或能量，引发这一相的变化，以改变阻挡特征。阻挡可防止例如材料，颜色或能量的移动或释放。进一步的实例是在各种温度下，对液体材料的阻挡或者光或颜色的阻滞/去阻滞(unblocking)，刚度或挠性的变化，等。进一步的实例是催化剂的保存/释放，化学反应控制剂(增加或降低反应)，粘合，酶，染料，色料，支持或反对(for or against)光和/或温度的稳定剂，纳米或微米颗粒，温度或防伪的标记，等。

另外，可将FP-PCM掺入到以下共同转让的专利中列出的制品内：对于涂层来说，例如在US 5,366,801中，具有可逆加强的热性能的织物；US 6,207,738，含有能量吸收相变材料的织物涂料组合物；US6,503,976，含有能量吸收相变材料的织物涂料组合物及其制造方法；US 6,660,667,含有能量吸收相变材料的织物涂料及其制造方法；US7,135,424,具有加强的可逆热性能且显示出改进的挠性、柔软度、透气率或水蒸气运输性能的涂布制品；美国申请No.11/342,279，由具有反应性官能团的微胶囊形成的涂布制品。

对于纤维来说，例如在US 4,756,958中，具有可逆加强的储热性能的纤维和由其制造的织物；US 6,855,422,具有可逆的热性能的多组分纤维；US 7,241,497,具有可逆的热性能的多组分纤维；US7,160,612,具有可逆的热性能的多组分纤维；US 7,244,497,具有增强的可逆热性能的纤维素纤维及其形成方法。

对于纤维，层压体，挤出片材/薄膜或模塑物品来说，例如在US6,793,85中，具有加强的可逆热性能的可熔体纺丝的母炼胶(Concentrate)粒料；美国申请No.11/078,656，具有加强的可逆热性能的聚合物复合材料及其形成方法；PCT申请No.PCT/US 07/71373，含有微胶囊的稳定悬浮液及其制备方法。

可在其中利用调温、温度缓冲、控温或潜在的熔化热或者利用任何相转变现象的任何应用中使用这些实施方案和制品。这些应用可以与亲水性能，疏水性能，湿气吸收，湿气释放，有机材料吸收或释放，无机材料吸收或释放，交联，抗微生物，抗真菌，抗细菌，可生物降解性，分解，防臭味，臭味控制，臭味释放，抗油脂和污物，氧化或老化稳定，阻燃，抗皱，提高的硬度或挠性，UV或IR筛选，抗冲击性或冲击控制，颜色添加，颜色变化，颜色控制，催化或反应控制，声音，光，光学、静电或能量管理，表面张力，表面光滑度或表面性能控制，防伪或商品标记控制，控制释放/保留，或控制阻挡性能等结合使用或者可以不结合使用。可在此处所述的建筑材料和结构组件实施方案中使用任何上述额外的性能。例如，抗细菌和/或湿气管理性能可添加到调温性能中，进一步提高基底或其他材料的性质性能。

根据另一方面，提供生产此处所述制品的方法，该方法包括提供FP-PCM，提供基底，和结合FP-PCM与基底。根据一个实施方案，基底携带至少一个反应性官能团，和结合包括FP-PCM中的官能团与基底中的官能团化学反应。

根据另一方面，提供生产制品的前体，所述前体包括官能聚合物相变材料和至少一种其他成分。

根据另一方面，生产制品的方法包括提供前体，提供基底，和结合前体中的FP-PCM与基底。基底可携带至少一个反应性官能团。结合前体中的FP-PCM与基底包括使FP-PCM的官能团与基底的官能团化学反应。

形成基底的材料的选择可取决于各种考虑因素，例如它对FP-PCM的亲和性，它降低或消除传热的能力，它的可呼吸性，它的悬垂性，它的挠性，它的柔软度，它的吸水性，它的成膜能力，它在环境或加工条件下的抗降解性，和它的机械强度。特别地，对于一些实施方式来说，可选择形成基底的材料，以便包括一组官能团，例如酸酐基，醛基，氨基，N-取代的氨基，羰基，羧基，环氧基，酯基，醚基，缩水甘油基，羟基，异氰酸酯基，硫醇基，二硫醚基，甲硅烷基，基于乙二醛的基团，基于吖丙啶的基团，基于活性亚甲基化合物或其他b-二羰基化合物(例如，2,4-戊二酮，丙二酸，乙酰丙酮，乙基丙酮乙酸酯，丙二酸酰胺，乙酰乙酰胺，及其甲基同系物，乙基乙酰乙酸酯，和异丙基乙酰乙酸酯)的基团，或其结合。这些官能团中的至少一些可暴露于基底顶表面上，且可允许化学键合到在实施方案和添加剂内包括的一组互补的官能团上，从而加工过程中和在使用过程中，提高制品的耐久性。因此，例如，基底可由纤维素形成，且可包括一组羟基，所述羟基可化学键合到FP-PCM内包括的一组羧基上。作为另一实例，基底可以是蛋白质材料，且可由蚕丝或羊毛形成，且可包括一组氨基，所述氨基可化学键合到FP-PCM内包括的那些羧基上。可理解，在一对官能团之间的化学键合可导致形成另一官能团，例如酰胺基，酯基，醚基，脲基，或氨基甲酸酯基。因此，例如，羟基和羧基之间的化学键合可导致形成酯基，而氨基和羧基之间的化学键合可导致形成酰胺基。

在建筑材料和结构组件市场中，基底或下面的基础材料的选择最初依赖于材料的具体性质。例如，外部结构材料可受益于湿气管理，抗真菌或紫外阻挡添加剂。内部结构材料，例如墙板和嵌板可能不需要U/V防护之类的功能，但仍然可能受益于抗微生物和抗真菌性能。

对于一些实施方式来说，形成基底的材料可最初缺少一组官能团，但随后可改性，以便包括那些官能团。特别地，可通过结合不同的材料形成基底，其中材料之一缺少一组官能团，和其中另一材料包括那些官能团。这些不同材料可均匀地混合或者可引入到单独的区域或单独的子层内。例如，可通过结合聚酯纤维与一定量(例如，大于或等于25wt%)的含一组官能团的棉或羊毛纤维，形成基底。聚酯纤维可引入到外部子层内，而棉或羊毛纤维可引入到与其他层相邻的内部子层内。作为另一实例，可化学改性形成基底的材料，以便包括一组官能团。可使用任何合适的技术，例如使用氧化剂，电晕处理，或等离子体处理，进行化学改性。也可如Kanazawa的专利，标题为"HydrophilicPolymer Treatment of an Activated Polymeric material and UseThereof(活化聚合物材料的亲水聚合物处理及其用途)"的美国专利No.6,830,782中所述，进行化学改性，其公开内容在此通过参考全文引入。在一些情况下，可处理形成基底的材料，以便形成可与含一组官能团的单体反应的基团。这种单体的实例包括具有酸酐基的那些(例如，马来酸酐)，具有羧基的那些(例如，丙烯酸)，具有羟基的那些(例如，丙烯酸羟乙酯)，和具有环氧基或缩水甘油基的那些(例如，甲基丙烯酸缩水甘油酯)。在其他情况下，可用一组官能性的材料处理形成基底的材料，增加一组官能团，以及提供所需的湿气管理性能。这些官能材料可包括亲水聚合物，例如聚乙烯醇，聚二元醇，聚丙烯酸，聚甲基丙烯酸，亲水聚酯，及其共聚物。例如，可在纤维制造工艺过程中，在织物染色工艺过程中，或在织物整理工艺过程中，添加这些官能材料。或者，或结合地，这些官能材料可通过浸染，轧染或喷射式染色，引入到织物内。

可以使用任何合适的涂布、层压、浸渍等技术，以与基底相邻、在其上或其内形成的涂层、层压体、浸渍剂、处理剂或者涂层、层压体、浸渍剂、处理剂内的成分形式，实施FP-PCM。在使用过程中，可定位FP-PCM，以便它与内部隔室(compartment)或个体的表层相邻，从而起到内部涂层的作用。还认为，可定位FP-PCM，以便它暴露于外部环境，从而起到外部涂层的作用。FP-PCM覆盖基底的至少一部分。取决于所使用的基底的特征或具体的涂布技术，FP-PCM可渗透到顶表面以下，并渗透至少一部分基底。尽管描述了两层，但认为对于其他实施方式来说，制品可包括或多或少的层。特别地，认为可包括第三层，以便覆盖基底的至少一部分底表面。认为这种第三层可以以与FP-PCM类似的方式实施，或者可以以另一方式实施，以提供不同的功能，例如拒水性，抗污性，劲度，抗冲击性等。

在一个实施方案中，共混FP-PCM与粘合剂，所述粘合剂也可含有在粘合剂内分散的一组微胶囊。该粘合剂可以是充当FP-PCM和可能地微胶囊也在其内分散的基体的任何合适的材料，从而提供FP-PCM和微胶囊对环境或加工条件或者对使用过程中的磨蚀或摩擦一定程度的保护。例如，粘合剂可以是聚合物或在一些涂布、层压或粘合技术中使用的任何其他合适的介质。这些技术尤其可采用且有益于在建筑材料和结构组件中使用的材料，这归因于产品的总体组成，例如板壁、屋顶材料、成材、玻璃面板等。对于一些实施方式来说，粘合剂所需地为玻璃化转变温度范围为约-110°C-约100°C，更优选约-110°C-约40°C的聚合物。尽管水溶性或水可分散的聚合物可尤其理想，但对于一些实施方式来说，水不溶或微水溶的聚合物也可用作粘合剂。

粘合剂的选择可取决于各种考虑因素，例如它对FP-PCM和/或微胶囊或基底的亲和性，它减少或消除传热的能力，它的可呼吸性，它的悬垂性，它的挠性，它的柔软度，它的吸水性，它的成涂膜能力，它在环境或加工条件下的抗降解性，和它的机械强度。特别地，对于一些实施方式来说，可选择粘合剂，以便包括一组官能团，例如酸酐基，氨基及其盐，N-取代的氨基，酰胺基，羰基，羧基及其盐，环己基环氧基，环氧基，缩水甘油基，羟基，异氰酸酯基，脲基，醛基，酯基，醚基，链烯基，炔基，硫醇基，二硫醚基，甲硅烷基或硅烷基，基于乙二醛的基团，基于吖丙啶的基团，基于活性亚甲基化合物或其他b-二羰基化合物(例如，2,4-戊二酮，丙二酸，乙酰丙酮，乙基丙酮乙酸酯，丙二酸酰胺，乙酰乙酰胺，及其甲基同系物，乙基乙酰乙酸酯，和异丙基乙酰乙酸酯)的基团，卤素基团，氢化物，或其他极性或H键合基团及其结合。

这些官能团可允许化学键合到FP-PCM、微胶囊和基底之一或任何一个内包括的互补的一组官能团上，从而在加工过程中或者在使用过程中提高制品的耐久性。因此，例如，粘合剂可以是包括一组环氧基的聚合物，所述环氧基可化学键合到FP-PCM和/或微胶囊内包括的一组羧基上。作为另一实例，粘合剂可以是含一组异氰酸酯基或一组氨基的聚合物，所述基团可化学键合到在FP-PCM，微胶囊或基底内包括的那些羧基上。

在一些情况下，当形成涂料组合物时，可添加一组催化剂。这种催化剂可促进互补的官能团之间，例如在粘合剂内包括的那些和在微胶囊内包括的那些之间的化学键合。可用作催化剂的材料的实例包括硼盐，次磷酸盐(例如，次磷酸铵和次磷酸钠)，磷酸盐，锡盐(例如，Sn.sup.+2或Sn.sup.+4的盐，例如二月桂酸二丁锡和二乙酸二丁锡)，和锌盐(例如，Zn.sup.+2的盐)。加入到涂料组合物内的所需量的锡盐或锌盐范围可以是约0.001-约1.0%干重，例如约0.01-约0.1%干重。加入到涂料组合物内的所需量的硼盐或磷酸盐范围可以是约0.1-约5%干重，例如约1-约3%干重。可用作催化剂的材料的其他实例包括烷基化金属，金属盐，金属卤化物，和金属氧化物，其中合适的金属包括Sn,Zn,Ti,Zr,Mn,Mg,B,Al,Cu,Ni,Sb,Bi,Pt,Ca和Ba。有机酸和碱，例如基于硫的那些(例如，硫酸)，基于氮的那些(例如硝酸)，基于磷的那些(例如磷酸)或卤化物(例如，F,CI,Br和I)也可以用做催化剂。可用作催化剂的材料的进一步的实例包括酸，例如柠檬酸，衣康酸，乳酸，富马酸，和甲酸。

根据各种实施方案，基底，官能相变材料，粘合剂和/或微胶囊之间的化学键是共价，离子化学键或者这些的各种组合。键合可以是直接或间接的，例如借助连接化合物。根据一些实施方案，连接化合物选自官能聚合物相变材料和微胶囊。根据另一实施方案，对于第二PCM的至少一部分来说，官能聚合物相变材料形成粘合剂。

根据另一实施方案，FP-PCM中的反应性官能团可转化成另一反应性官能团，所述另一反应性官能团更加适合于与特定的基底反应。

根据另一实施方案，FP-PCM中的反应性官能团可以具有各种化学性质。例如，该反应性官能团能与各种基底，例如棉，羊毛，皮毛，皮革，聚酯和由这些材料制造的纺织品中的反应性官能团反应并形成共价或离子键。

根据本发明的另一实施方案，反应性官能团可以是任何下述：1)例如来自甲基丙烯酸缩水甘油酯或缩水甘油基乙烯基醚等的缩水甘油基或环氧基；2)例如来自马来酸酐或衣康酸酐等的酸酐；3)例如来自异氰酸根合甲基丙烯酸酯，来自Cytec Ind的

或者封闭的异氰酸酯，例如甲基丙烯酸2-(0-[l'-甲基亚丙基氨基]羧基氨基)乙酯的异氰酸酯;4)例如，来自N-羟甲基丙烯酰胺等的氨基或胺-甲醛;和5)例如来自甲基丙烯酰氧基丙级三乙氧基硅烷等的硅烷。这种反应性官能团可与纤维素基纺织品，例如棉中的OH官能团反应；与蛋白质基纺织品，例如羊毛，皮毛或皮革中的胺官能团反应；与聚酯基纺织品中的羟基或羧基以及与尼龙官能树脂中的酰胺官能团反应。

根据本发明的再一实施方案，反应性官能团是能键合到另一双键上的一个双键，从而提供交联点等。

FP-PCM中的反应性官能团可具有正电荷且与基底上的负电荷离子键合。根据另一实施方案，反应性官能团可具有负电荷且与基底上的正电荷离子键合。根据另一实施方案，基底和FP-PCM和/或微胶囊二者中的反应性官能团荷负电且借助多价阳离子键合，所述多价阳离子充当交联剂。根据再一实施方案，基底和FP-PCM和/或微胶囊二者中的反应性官能团荷正电且借助多价阴离子键合，所述多价阴离子充当交联剂。交联的多价阳离子，阴离子或二者可以是有机或无机的。

根据本发明的各方面构造的制品可具有单一的相变温度或者多个相变温度，例如在其中FP-PCM具有多类可结晶部分的情况下或者其中制品包括不同类的多个FP-PCM的情况下。

根据本发明的各方面构造的制品具有范围为-10℃至100℃，优选10℃至60℃的至少一个相变温度和至少2.0焦耳/克(J/g)或10J/m2的相变焓。根据其他实施方案，官能聚合物相变材料包括亲水的可结晶部分，疏水的可结晶部分或二者。作为实例，由诸如聚甲基丙烯酸硬脂酸酯和聚乙二醇甲基丙烯酸酯等的链段制成的AB嵌段共聚物具有两个不同的相变温度和亲水/疏水性能。一个相变温度来自硬脂基疏水可结晶侧链，和另一相变温度来自二醇亲水可结晶侧链。

在每一温度下的相变具有它自己的焓，结果根据一些实施方案，制品具有单一的相变焓，和根据其他实施方案，具有多个这种焓。根据本发明的实施方案，制品的总相变焓为至少2.0焦耳/克(J/g)或10J/m²。

根据另一方面，本发明提供生产根据本发明第二方面的制品用前体，所述前体包括官能聚合物相变材料和至少一种其他成分。该一种其他成分选自有机溶剂，含水溶剂，另一FP-PCM，另一PCM，含PCM的微胶囊，具有其他添加剂的微胶囊，粘合剂，交联剂，共混聚合物，增容剂，润湿剂，催化剂和添加剂，及其结合物。前体的实例是基底涂布，染色，浸渍，喷涂，刷涂，轧染，印刷等所使用的配制剂，FP-PCM的预分散体以供添加到制造生产线，例如注入到纺纱生产线上的纤维纺丝原液，着色剂和着色配制剂，添加剂母炼胶或分散液，中和或pH调节溶液，塑料粒料或母炼胶的配制剂内用以挤出和形成熔喷纤维、模塑部件、薄膜、片材或层压产品。在以上的引证和包括的过期专利与申请中描述了这些。

根据另一实施方案，提供生产制品的方法，该方法包括提供前体，提供基底和结合前体中的FP-PCM与基底。基底优选携带至少一个反应性官能团，且结合前体中的FP-PCM与基底包括使FP-PCM中的官能团与基底的官能团化学反应。

粘合剂或交联剂的进一步的实例是具有多个反应性官能团的聚合物，低聚物或分子，所述聚合物，低聚物或分子可与本身，另一FP-PCM，另一PCM，含PCM的微胶囊，具有其他添加剂的微胶囊，粘合剂，交联剂，共混聚合物，增容剂，润湿剂，添加剂等相互作用或键合。键合或相互作用可以是或者共价或者离子的。

对于一些实施方式来说，当形成组合物时，也可添加一组反应性组分或改性剂。这种改性剂可允许FP-PCM和/或粘合剂交联，以提供改进的性能，例如耐久性和其他性能。可用作改性剂的材料的实例包括聚合物，例如三聚氰胺-甲醛树脂，脲-醛树脂，聚酸酐，聚氨酯，环氧类，酸，聚脲，聚胺或具有多个反应性官能团的任何化合物。加入到涂料组合物中的所需量的改性剂范围可以是约1-约20%干重，例如约1-约5%干重。此外，当形成组合物时，可添加一组添加剂。在一些情况下，这些添加剂可包含在微胶囊内。例如，添加剂的实例包括改进吸水性，水的芯吸能力，拒水性，抗污性(stain resistance)，抗尘土性(dirt resistance)和抗气味性的那些。添加剂的额外的实例包括抗微生物剂，阻燃剂，表面活性剂，分散剂，和增稠剂。以下列出了添加剂和改性剂的进一步的实例。

湿气管理，亲水和极性材料-例如，包括或基于酸，二元醇，盐，含羟基的材料(例如，天然含羟基材料)，醚，酯，胺，酰胺，亚胺，氨基甲酸酯，砜，硫醚，天然糖，纤维素，糖和蛋白质。

抗油脂，抗尘土和抗污性-例如，非官能、非极性和疏水的材料，例如氟化化合物，含硅化合物，烃，聚烯烃，和脂肪酸。

抗微生物，抗真菌和抗细菌-例如基于金属(例如，银、锌和铜)的络合金属化合物(它们会引起活性酶中心的抑制)，铜和含铜材料(例如，Cu.+2和Cu.+的盐)，例如由Cupron Ind.供应的那些，银和含银材料与单体(例如，Ag,Ag.+,和Ag+2的盐)，例如以ULTRA-FRESH形式由Thomson Research Assoc.Inc.供应，和以SANITIZED Silver和Zinc形式由Clariant Corp.供应的那些，进攻细胞膜的氧化剂，例如包括或者基于醛，卤素和过氧化合物(例如，以HALOSHIELD形式由Vanson HaloSource Inc.供应的那些)，2,4,4'-三氯-2'-羟基二苯醚(例如，由TRICLOSAN形式供应的那些)(它通过利用电化学模式的作用，渗透并干扰其细胞壁，抑制微生物的生长)，季铵化合物，双胍，胺，和糖精蛋白(glucoprotamine)(例如，由Aegis Environments供应的季铵硅烷或者以SANITIZED QUAT T99-19形式由Clariant Corp.供应的那些和以PURISTA形式由Avecia Inc.供应的双胍)，基于十一烯酸或十一炔醇的壳聚糖蓖麻油衍生物(例如，十一烯氧基聚乙二醇丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯)。

对于一些实施方式来说，各层可具有范围为约1-约100%干重，最优选约10%-约75%的单独FP-PCM或与微胶囊结合的负载水平。通过包括由不同材料形成的壳或者包括不同的官能团，或者包含不同的相变材料或者其结合，这些FP-PCM，粘合剂，添加剂和微胶囊可彼此不同或者相同，例如在室温下为液体或固体，具有不同的形状或尺寸。

根据另一实施方案，制品包括基底和淀粉或改性淀粉。淀粉是一种主要由葡萄糖组成的聚合物，具有可结晶部分，且携带羟基。正因为如此，它适合于作为在根据本发明的方面构造的制品中使用的FP-PCM。大多数情况下，淀粉由直链和支链二者组成。不同淀粉包括各种程度的可结晶部分，正例如在标准差示扫描量热法(DSC)分析中发现的。可结晶部分由在支链淀粉上的校准侧链组成。温度和海拔(elevation)，任选地与增加的湿气相结合导致去晶化(所述去晶化有时称为胶凝化)。在较低温度(和湿气)下，发生重结晶。淀粉是亲水的，以及按此，还提供FP-PCM的调温能力的延伸和FP-PCM的再补充(recharging)二者。使用淀粉及其衍生物，以及一些其他的亲水FP-PCM的另一特征是通过调节其湿气含量，能调节其转变温度。典型地，湿度越高，转变温度越低。

根据本发明的各种实施方案，可使用各种天然淀粉，其中包括，但不限于，玉米淀粉，土豆淀粉和小麦淀粉。根据其他实施方案，可使用改性淀粉，例如具体地针对本发明制品改性的淀粉或者可商购的改性淀粉。根据进一步的实施方案，这种改性淀粉是酸水解的结果用以降低其分子量(例如酸变稀)和/或分离它的一部分的结果以供富含淀粉酶或支链淀粉之一。根据其他实施方案，通过连接要用作FP-PCM的淀粉到新的反应性官能团上，化学改性所述淀粉。根据各种其他实施方案，化学改性的淀粉选自针对诸如食品工业，造纸工业和其他应用等用途制备的可商购的化学改性的淀粉，例如羟乙基淀粉，羟丙基淀粉，淀粉乙酸酯，淀粉磷酸酯，淀粉，阳离子淀粉，阴离子淀粉，及其结合物。在American Association of Cereal Chemists Inc.出版的由Watson and Ramstad编辑的Corn Chemistry andTechnology，第16章中公开了改性淀粉及其生产方法，其教导在此通过参考引入。

根据一个方面，淀粉或改性淀粉借助共价键键合到基底上。根据另一方面，它借助离子键键合。根据各种其他实施方案，共价键合的淀粉选自天然淀粉，变稀淀粉，富含淀粉酶的淀粉，富含支链淀粉的淀粉，羟乙基淀粉，羟丙基淀粉，淀粉乙酸酯，淀粉磷酸酯，淀粉，阳离子淀粉，阴离子淀粉及其结合物。根据其他实施方案，离子键合的淀粉选自淀粉乙酸酯，淀粉磷酸酯，淀粉，阳离子淀粉，阴离子淀粉及其结合物。

根据本发明一个方面构造的制品包括基底，以及明胶，明胶溶液和改性明胶中的至少一种。明胶是主要含有甘氨酸-X-Y-三联体(triplets)的重复序列的聚合物，其中X和Y通常是脯氨酸和羟基脯氨酸氨基酸。这些序列与造成明胶的三螺旋结构及其形成热和可逆凝胶的能力相对应。

这些相变结构的形成大大地依赖于分子量，分子结构，支化度，从胶原中提取明胶的工艺，胶原的天然来源，温度，pH，离子浓度，交联，反应性基团，反应性基团改性，亚氨基酸的存在，纯度，溶液浓度等。

明胶可提供潜热性能，正如在"Studies of the Cross-LinkingProcess in Gelatin Gel s.III.Dependence of Melti ng Point onConcentration and Molecular Weight":Eldridge,J.E.,Ferry,J.D.;Journal of Physical Chemistry,58,1954,pp 992-995中概述的。

可通过与上述详细说明中概述的诸如交联剂和改性剂等之类的许多化合物反应并交联，容易地改性明胶。可使用交联剂，例如醛等，其中有甲醛和戊二醛。可使用异氰酸酯和酸酐，既使明胶的性能改性，又提供反应性官能团以供键合到基底上。

明胶是亲水的，正因为如此，还既提供FP-PCM的调温能力的延伸，又再补充FP-PCM。使用明胶及其衍生物以及一些其它亲水FP-PCM的另一重要特征是通过调节其含湿量和聚合物结构，即分子量，能调节其转变温度的能力。

根据一个实施方案，在制品中，明胶或改性明胶通过共价键或离子键，键合到基底上。根据各种实施方案，明胶可以是在基底内包含的溶液形式。

图1和2是在根据本发明的各方面构造的制品中使用的FP-PCM的示意图。二者均由主链和侧链组成。图1中的FP-PCM代表长链烷基的聚丙烯酸酯或聚甲基丙烯酸酯，和la-lc，其中1a是长链烷基乙烯基酯，1b是长链乙烯基醚，和1c是长链烷基烯烃。

图2a和2b表示长链二元醇聚丙烯酸酯或聚甲基丙烯酸酯，其中2a是长链二元醇乙烯基酯和2b是长链二元醇乙烯基醚。

在图1和2中，R表示一个或更多个以上所述的反应性官能团。在那些图中，沿着主链画出官能团，但这仅仅是一个选择。如上所述，官能团也可位于主链的末端，位于侧链上和这些的任何组合。每一FP-PCM可具有单一或多个反应性官能团。FP-PCM也可携带类似化学性质的多个反应性官能团，或者不同化学性质的反应性官能团的结合。

参考图5A-5F,图5A附图描绘了与碱或高pH氨基官能的基底离子相互作用的酸性或低pH的羧基官能的FP-PCM。图5B描绘了与酸性或低pH羧基官能的基底离子相互作用的碱性或高pH的氨基官能的FP-PCM。图5C描绘了碱性或高pH氨基官能的FP-PCM和碱性或高pH氨基官能的基底被阴离子，例如胺中和且与之离子键合或“交联”。图5D描绘了酸性或低pH的羧基官能的FP-PCM，和酸性或低pH的羧基官能的基底被阳离子，例如金属盐中和，且与之离子键合或“交联”。图5E描绘了碱性或高pH氨基官能的FP-PCM，和碱性或高pH氨基官能的基底被荷负电的有机化合物，例如二羧基官能聚合物或二羧基官能的FP-PCM中和并且与之离子键合或者“交联”。图5F描绘了酸性或低pH羧基官能的FP-PCM，和酸性或低pH羧基官能的基底被荷正电的有机化合物，例如二胺官能聚合物或二胺官能的FP-PCM中和，并且与之离子键合或者“交联”。

尽管图5A-5F示出了(官能)键合到基底上的FP-PCM，但应当理解当与建筑材料和结构组件结合使用时，PCM含有官能方面和可使用非官能的PCM不是必然的。虽然如此，但图5A-5F也可代表替代的实施方案，其中基底是一种或更多种以上所述的建筑材料和结构组件。

参考图6A-6D,图6A描绘了FP-PCM环氧基和纤维素基底上的羟基反应的共价醚键。图6B描绘了FP-PCM异氰酸酯和来自蛋白质基底，例如羊毛或蚕丝中的胺反应的共价脲键。图6C描绘了来自侧链末端上的FP-PCM异氰酸酯与来自纤维素基底上的羟基反应的共价氨基甲酸酯键。图6D描绘了来自胺官能，FP-PCM，多官能异氰酸酯交联剂/粘合剂，和来自纤维素基底上的羟基反应的共价脲和氨基甲酸酯键。

实施例

下述实施例是本发明各方面的例证，但不意味着根据美国专利法35U.S.C.§112，欧洲专利法A123(2)或任何相当的国家的国家专利法对书面说明的充分公开的限制。通过给出这些实施例，认为在试验结果范围内的变化和相应的实施方案以及权利要求的保护范围对本领域的技术人员来说是清楚且毫无疑义地公开的。

实施例1-制备聚缩水甘油基甲基丙烯酸酯-在配有搅拌器、冷凝器、氮气吹洗和温度控制器的烧瓶中使下述成分反应：

成分 wt.

1)丙酸正戊酯(Dow Chemical,Midland MI) 37.6

2)甲基丙烯酸缩水甘油酯(Dow Chemical,Midland MI) 85.5

3)过氧化二叔戊基(Sigma-Aldrich Corp.Milwaukee WI) 5.4

4)过氧化二叔戊基(Sigma-Aldrich Corp.Milwaukee WI) 0.2

将#1加入到烧瓶中，并在氮气下加热到152℃。结合#2和#3，并在5.5小时内缓慢地加入到反应烧瓶中。使之反应额外0.5小时，然后添加#4，使之反应1.0小时，然后冷却得到69.4%聚缩水甘油基甲基丙烯酸酯的溶液。在强制空气烘箱中，在120℃下干燥这一溶液4小时，得到100%干燥的聚缩水甘油基甲基丙烯酸酯。

实施例2-制备聚合物PCM-在配有搅拌器、冷凝器、氮气吹洗和温度控制器的烧瓶中使下述成分反应：

成分 wt.官能当量

1)95%棕榈 36.150.141

2)上述实施例1的干燥的聚GMA 20.060.141

将#1加入到烧瓶中，并在氮气下加热到130℃。在0.5小时内，将#2缓慢地加入到反应烧瓶中。使之反应额外3.0小时，然后冷却，得到熔点为38.5℃和潜热为63.1J/g的聚合物PCM。

实施例3-制备聚合物PCM-在配有搅拌器、冷凝器、氮气吹洗和温度控制器的烧瓶中使下述成分反应：

成分 wt.官能当量

1)95%肉豆蔻酸 34.670.152

2)上述实施例1的干燥的聚GMA 21.600.152

将#1加入到烧瓶中，并在氮气下加热到130℃。在0.5小时内，将#2缓慢地加入到反应烧瓶中。使之反应额外3.0小时，然后冷却，得到熔点为16.1℃和潜热为29.8J/g的聚合物PCM。

实施例4-制备聚硬脂基甲基丙烯酸酯聚合物PCM

在配有搅拌器、冷凝器、氮气吹洗和温度控制器的烧瓶中使下述成分反应：

成分 wt.

1)丙酸正戊酯(Dow Chemical,Midland MI) 36.1

2)SR324硬脂基甲基丙烯酸酯(Sartomer Co.,Exton PA) 94.0

3)甲基丙烯酸缩水甘油酯(Dow Chemical,Midland MI) 6.0

4)过氧化二叔戊基(Sigma-Aldrich Corp.Milwaukee WI) 2.7

5)过氧化二叔戊基(Sigma-Aldrich Corp.Milwaukee WI) 0.5

将#1加入到烧瓶中，并在氮气下加热到152℃。结合#2、#3和#4，并在3.5小时内缓慢地加入到反应烧瓶中。使之反应额外1.0小时，添加#5，使之反应1.5小时，然后冷却得到69.7%聚硬脂基甲基丙烯酸酯-共-缩水甘油基甲基丙烯酸酯的溶液，其熔点为31.1℃和潜热为83.8J/g。

实施例5-制备具有改进的潜热含量的可耐洗的调温纺织品

在有和无额外的交联剂或定色剂的情况下，通过在聚合物PCM溶液内浸渍，处理退浆、未漂白、未染色的棉织物。然后浸轧浸渍过的织物，除去过量的溶液，在190℃下干燥4分钟。在用温自来水漂洗除去任何未反应的聚合物的情况下，然后空气干燥织物过夜，并测量潜热含量。然后根据AATCC 143，洗涤织物5次。

实施例6-类似于上述实施例4，制备各种聚合物PCM，但通过改变过氧化物引发剂的用量或者改变聚合溶液固体，从而改变分子量。

实施例6聚合物PCM的分子量结果

样品	DSC	J/g	熔峰	Mn	Mw	Mz	Pd
								4-123,mfg,在70%固体下	良好	83.8	31.1	2670	8040	14600	3.01

								4-135,mfg,在75%固体下	可接受	73.5	33.5	4170	21400	50400	5.13

								4-144,mfg,在100%固体下	差	63.6	26.2	4680	39200	232400	8.38

实施例7-干燥上述聚合物PCM,4-123到100%固体，然后在实验室中和在生产中试装置二者中，加入到各种聚合物纤维溶液中。将这些溶液或者纺丝成纤维或者铸塑成薄膜，凝固，并干燥，得到聚合物PCM改性的产品。溶液A由在1:1NaSCN:H₂O内溶解的Acordis衣康酸官能的CFP聚丙烯腈聚合物组成，以得到10%的最终溶液。溶液B由在水：丙酮混合物中溶解的

二乙酸酯组成，以得到在重量比为26.6/3.9/69.5的二乙酸纤维素/H₂O/丙酮内26.6%的固体溶液。溶液C以使用在Ortec Inc.生产的聚合物PCM进行的Novaceta实验室试验为基础。

实施例7纤维和薄膜

样品	%FP-PCM	理论J/g	测量J/g	热循环和C ₆ 提取物	%<理论
						溶液A	15.0	12.6	8.0

						溶液B	10.0	8.4	4.6	5.9	30

						溶液C	10.0	7.1	2.4	2.9	59

实施例8：引入纤维素隔绝材料内的聚合物PCM和官能聚合物PCM

由GreenFiber LLC制造的用于吹制隔绝材料的短切报纸纤维素购自Home Depot Inc。将熔融P-PCM和FP-PCM喷洒在样品上，并使之冷却，生成具有增加的潜热含量和热质量的纤维素隔绝材料。测试样品的热性能，压缩和PCM迁移。通过DSC分析热结果。通过用相等的重物填充量筒至100ml，然后使量筒从10-60℃进行50个循环，并分析体积的下降，从而测量压缩。通过使处理过的纤维素与褐色牛皮纸接触，进行相同的50个温度循环和寻找油/油脂转移到牛皮纸上，从而测试迁移。然后从1-10评定迁移，其中1是显著迁移，10没有迁移。通过将30g纤维素样品置于透明的塑料袋中，用空气填充，然后摇动，并肉眼评价袋内的粉尘，从而评价起尘。

下表中反映了测试结果。

PCM类型	%PCM	J/g	起尘	迁移	压缩
						对照	0	0	显著量	10	100ml
聚烯烃P-PCM	40	27	无到低	6	100ml
						聚烯烃P-PCM	20	20	低	5	100ml
聚丙烯酸酯FP-PCM	40	29	无	5	100ml
						聚硅氧烷FP-PCM	40	28	无	4	100ml
十八碳烯,C18	20	35	无到低	1	98ml，2ml压缩

为了进一步改进迁移性能，添加2wt%交联剂，与FP-PCM反应，并进一步固定它们到隔绝材料上。

PCM类型	%交联剂	%PCM	J/g	起尘	迁移
						对照	0	0	0	显著量	10
聚丙烯酸酯FP-PCM	2	20	26	无到低	8
						聚丙烯酸酯FP-PCM	2	40	25	无	7
聚硅氧烷FP-PCM	2	20	29	无	10
						聚硅氧烷FP-PCM	2	40	27	无	9

如第一表中所示，与标准的未包封的PCM(十八碳烯)相比，在没有显著影响压缩/蓬松的情况下，添加P-PCM或FP-PCM增加潜热和调温性能，大大地降低起尘，并改进迁移。为了防止泄露并改进迁移，添加交联剂，与FP-PCM中的官能团反应并固定FP-PCM到隔绝材料和基底上。这得到大大地改进的迁移结果且没有显著降低或影响潜热性能，从而产生含有低的起尘，潜热的调温隔绝材料且没有PCM迁移或泄露。

尽管参考本发明的具体实施方案描述了本发明，但本领域的技术人员应当理解，可作出许多变化且可在没有脱离所附权利要求定义的本发明的真实精神和范围的情况下替代等价方案。另外，可对本发明的目的、精神和范围作出许多改性以适合特定的情形、材料、物质组合物、方法、一个或多个工艺步骤。所有这些改性打算落在所附权利要求的范围内。特别地，尽管参考以特定顺序进行的特定步骤描述了此处公开的方法，但要理解可在没有脱离本发明教导的情况下，结合，细分或者重排这些步骤，形成等价的方法。因此，除非另有说明，这些步骤的顺序和分组不是对本发明的限制。

Claims

1.在提供可逆调温性能中使用的调热结构材料，它包括：

基础材料；和

键合到该基础材料上的聚合物相变材料，该聚合物相变材料具有吸收或释放热量的能力，且范围为-10℃至100℃的至少一个相变温度和至少5J/g的相变焓，该聚合物相变材料包括：

主链，

多个侧链，和

至少一个可结晶部分，

其中所述多个侧链形成所述至少一个可结晶部分，和其中聚合物相变材料在多个侧链或者主链中的至少一个上携带至少一个反应性官能团，其中反应性官能团能与基础材料形成化学键。

2.权利要求1的调热结构材料，其中聚合物相变材料化学键合到基础材料上。

3.权利要求2的调热结构材料，其中化学键合是共价键合或离子键合中的至少一种。

4.权利要求2的调热结构材料，其中通过直接键合实现键合。

5.权利要求2的调热结构材料，其中通过连接化合物实现键合。

6.权利要求1的调热结构材料，进一步包括选自官能聚合物相变材料，额外的相变材料，包封的相变材料，粘合剂，配制剂，添加剂，交联剂，共混聚合物，增容剂，润湿剂，和前述物质的组合中的至少一种成分。

7.权利要求1的调热结构材料，其中基础材料选自隔绝材料，木材，金属片材，玻璃，壁板，刨花板，防水板，或前述物质的组合。

8.权利要求1的调热结构材料，其中聚合物相变材料是官能反应性聚合物相变材料，其选自酸酐基，链烯基，炔基，烷基，醛基，酰胺基，氨基及其盐，N-取代的氨基，吖丙啶，芳基，羰基，羧基及其盐，环氧基，酯基，醚基，缩水甘油基，卤素基团，氢化物基团，羟基，异氰酸酯基，硫醇基，二硫醚基，甲硅烷基或硅烷基，脲基，和氨基甲酸酯基，和其中基底包括纤维素，金属，木材，塑料和玻璃中的至少一种。

9.权利要求2的调热结构材料，其中聚合物相变材料包括酸酐官能团。

10.权利要求2的调热结构材料，其中聚合物相变材料包括异氰酸酯官能团。

11.权利要求2的调热结构材料，其中聚合物相变材料包括选自胺官能团和酰胺官能团中的反应性官能团。

12.权利要求2的调热结构材料，其中聚合物相变材料包括硅烷官能团。

13.权利要求2的调热结构材料，其中聚合物相变材料包括双键。

14.权利要求1的调热结构材料，其特征在于具有1.0J/g至150J/g的相变焓。

15.权利要求1的调热结构材料，其中相变材料包括亲水可结晶部分。

16.权利要求1的调热结构材料，其中相变材料包括疏水可结晶部分。

17.用于在建筑结构中使用的隔绝材料，它包括：

基础材料，

键合到该基础材料上的聚合物相变材料，

其中该基础材料提供给隔绝材料以可逆的调温性能。

18.权利要求17的用于在建筑结构中使用的隔绝材料，其中基础材料选自泡沫隔绝材料，疏松填充的隔绝材料，和棉胎(batted)隔绝材料。

19.权利要求21的用于在建筑结构中使用的隔绝材料，其中聚合物相变材料是潜热为至少20J/g的官能聚合物相变材料，且它包括：

主链，

多个侧链，和

至少一个可结晶部分，

其中所述多个侧链形成所述至少一个可结晶部分，和其中官能聚合物相变材料在至少一个侧链上携带至少一个反应性官能团。

20.权利要求19的用于在建筑结构中使用的隔绝材料，其中反应性官能团能形成至少一个第一共价键或离子键。