CN104893670A - 一种箱包隔层用凝胶蓄冷剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种箱包隔层用凝胶蓄冷剂，按照质量百分比的原料包括：丙烯酸5-9%、氯化钠15-21%、乙酸乙酯9-12%、纳米二氧化硅2-6%、麦芽糊精3-8%，余量为水。在室温下，将丙烯酸、乙酸乙酯加入到水中，密封、搅拌；将温度升温至40-50℃，再加入麦芽糊精，密封后继续搅拌，将温度升温至85-90℃，加入纳米二氧化硅，密封后继续搅拌，冷却至室温即得。本发明呈凝胶状，无毒无味，安全可靠，环保有效，且其制备方法简单，原料来源广泛，成本较低；经过实验证明，本发明蓄冷剂具有合适的相变温度和较大的相变潜热，其相变温度为-10℃-1℃，其相变潜热为260KJ/Kg-285KJ/Kg，特别适用于箱包隔层。

Description

一种箱包隔层用凝胶蓄冷剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及蓄冷技术领域，具体是一种箱包隔层用凝胶蓄冷剂及其制备方法。

背景技术

蓄冷剂是一种由有机或（和）无机化合物组成的半透明（或不透明）的、粘稠胶状混合物，可在低温下吸收并储存大量冷量，而在温度较高时又能放出大量冷量，较长时间保持自身及周围小范围内的低温环境。

目前的蓄冷技术主要应用于建筑物的空调，随着技术的发展，可望扩大它的应用范围，研究和发展低温蓄冷技术在温控包装中的应用具有理论和实用意义。传统的蓄冷剂主要是湿冰和干冰，其相变温度分别为0℃和-78℃。它们的相变温度都不可调，使其应用受到限制。而且湿冰融化产生水，需要附加的吸水材料；干冰升华放出二氧化碳气体，达到一定浓度会损害产品和包装。

目前应用比较广泛的是高分子材料蓄冷剂，主要包括两类：一类是以聚乙烯醇这类高分子材料为原料，与水助剂制成的凝胶；一类是以高吸水树脂做原料，与水制成胶体。前者存在相变潜热小，制备工艺复杂，成本高等缺点。后者是高吸水性树脂系列产品在实际应用中扩展出的一个新的应用领域，但目前高分子吸水树脂的制备方法，均在无氧状态下（即需要氮气保护）以蒸馏水为溶剂合成的，成本高，且难以进行大规模生产，限制了其在蓄冷领域的应用。特别是蓄冷剂用于箱包隔层时，有的散发出毒害气体，不环保，还危害人们的身体健康。

发明内容

本发明的目的在于提供一种安全环保的箱包隔层用凝胶蓄冷剂及其制备方法,以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种箱包隔层用凝胶蓄冷剂，按照质量百分比的原料包括：

丙烯酸5-9%

氯化钠15-21%

乙酸乙酯9-12%

纳米二氧化硅2-6%

麦芽糊精3-8%，

余量为水。

作为本发明进一步的方案：所述箱包隔层用凝胶蓄冷剂，按照质量百分比的原料包括：

丙烯酸6-8%

氯化钠17-19%

乙酸乙酯10-11%

纳米二氧化硅3-5%

麦芽糊精5-6%，

余量为水。

作为本发明进一步的方案：所述箱包隔层用凝胶蓄冷剂，按照质量百分比的原料包括：

丙烯酸7%

氯化钠18%

乙酸乙酯10.5%

纳米二氧化硅4%

麦芽糊精5.5%，

余量为水。

所述箱包隔层用凝胶蓄冷剂的制备方法，具体步骤包括：

1）分别称取各原料，在室温下，将丙烯酸、乙酸乙酯加入到水中，密封、搅拌，搅拌速度为1600-2000r/min，搅拌时间为10-30min；

2）将温度升温至40-50℃，再加入麦芽糊精，密封后继续搅拌，搅拌速度为1600-2000r/min，搅拌时间为10-20min；

3）将温度升温至85-90℃，加入纳米二氧化硅，密封后继续搅拌，搅拌速度为450-500r/min，搅拌时间为5-8min；冷却至室温即得。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

丙烯酸是重要的有机合成原料及合成树脂单体，是聚合速度非常快的乙烯类单体。是最简单的不饱和羧酸，由一个乙烯基和一个羧基组成。纯的丙烯酸是无色澄清液体，带有特征的刺激性气味。丙烯酸及丙烯酸酯可以均聚及共聚，其聚合物用于合成树脂、合成纤维、高吸水性树脂、建材、涂料等工业部门。

氯化钠潜热值高、过冷度低、原材料广泛、价格低，氯化钠分子打破了水分子之间的联系，使得本来可以形成有序的氢键，今儿产生晶体的水分子打破了连接，不得不继续无规则的热运动，知道温度降得更低，热运动更加少的时候才能形成温度的连接，变成晶体，氯化钠分子越多，水分子形成稳定有序的氢键就越难，因此结晶需要的温度更低。

乙酸乙酯，是无色透明液体，浓度较高时有刺激性气味，易挥发，对空气敏感，能吸水分，水分能使其缓慢分解而呈酸性反应。能与氯仿、乙醇、丙酮和乙醚混溶，溶于水(10%ml/ml)。能溶解某些金属盐类。

纳米二氧化硅是一种无机化工材料。由于是超细纳米级，因此具有许多独特的性质，充分分散到体系当中，如具有对抗紫外线的光学性能，能提高其他材料抗老化、强度和耐化学性能。

麦芽糊精是DE值5-20的淀粉水解产物。它介于淀粉和淀粉糖之间，是一种价格低廉、口感滑腻、没有任何味道的营养性多糖。麦芽糊精一般为多种DE值的混合物。它可以是白色粉末，也可以是浓缩液体。流动性良好，无异味，几乎没有甜度。溶解性能良好，有适度的粘度。吸湿性低，不易结团。有较好的载体作用，是各种甜味剂、香味剂、填充剂等的优良载体。有很好的乳化作用和增稠效果。有促进产品成型和良好地抑制产品组织结构的作用。成膜性能好，既能防止产品变形又能改善产品外观。极易被人体吸收，特别适宜作病人和婴幼儿童食品的基础原料。对食品饮料的泡沫有良好的稳定效果。对结晶性糖具有抑制晶体析出的作用，有显著的“抗砂”“抗烊”作用和功能。 

本发明呈凝胶状，无毒无味，安全可靠，环保有效，且其制备方法简单，原料来源广泛，成本较低；经过实验证明，本发明蓄冷剂具有合适的相变温度和较大的相变潜热，其相变温度为-10℃-1℃，其相变潜热为260KJ/Kg-285KJ/Kg，特别适用于箱包隔层。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本发明实施例中，一种箱包隔层用凝胶蓄冷剂，按照质量百分比的原料包括：

丙烯酸5%

氯化钠15%

乙酸乙酯9%

纳米二氧化硅2%

麦芽糊精3%，

余量为水。

所述箱包隔层用凝胶蓄冷剂的制备方法，具体步骤包括：

1）分别称取各原料，在室温下，将丙烯酸、乙酸乙酯加入到水中，密封、搅拌，搅拌速度为1600r/min，搅拌时间为10min；

2）将温度升温至40℃，再加入麦芽糊精，密封后继续搅拌，搅拌速度为1600r/min，搅拌时间为10min；

3）将温度升温至85℃，加入纳米二氧化硅，密封后继续搅拌，搅拌速度为450r/min，搅拌时间为5min；冷却至室温即得。

实施例2

本发明实施例中，一种箱包隔层用凝胶蓄冷剂，按照质量百分比的原料包括：

丙烯酸9%

氯化钠21%

乙酸乙酯12%

纳米二氧化硅6%

麦芽糊精8%，

余量为水。

所述箱包隔层用凝胶蓄冷剂的制备方法，具体步骤包括：

1）分别称取各原料，在室温下，将丙烯酸、乙酸乙酯加入到水中，密封、搅拌，搅拌速度为2000r/min，搅拌时间为30min；

2）将温度升温至50℃，再加入麦芽糊精，密封后继续搅拌，搅拌速度为1600-2000r/min，搅拌时间为20min；

3）将温度升温至90℃，加入纳米二氧化硅，密封后继续搅拌，搅拌速度为500r/min，搅拌时间为8min；冷却至室温即得。

实施例3

本发明实施例中，一种箱包隔层用凝胶蓄冷剂，按照质量百分比的原料包括：

丙烯酸6%

氯化钠17%

乙酸乙酯10%

纳米二氧化硅3%

麦芽糊精5%，

余量为水。

所述箱包隔层用凝胶蓄冷剂的制备方法，具体步骤包括：

1）分别称取各原料，在室温下，将丙烯酸、乙酸乙酯加入到水中，密封、搅拌，搅拌速度为1700r/min，搅拌时间为15min；

2）将温度升温至43℃，再加入麦芽糊精，密封后继续搅拌，搅拌速度为1700r/min，搅拌时间为13min；

3）将温度升温至86℃，加入纳米二氧化硅，密封后继续搅拌，搅拌速度为465r/min，搅拌时间为6min；冷却至室温即得。

实施例4

本发明实施例中，一种箱包隔层用凝胶蓄冷剂，按照质量百分比的原料包括：

丙烯酸8%

氯化钠19%

乙酸乙酯11%

纳米二氧化硅5%

麦芽糊精6%，

余量为水。

所述箱包隔层用凝胶蓄冷剂的制备方法，具体步骤包括：

1）分别称取各原料，在室温下，将丙烯酸、乙酸乙酯加入到水中，密封、搅拌，搅拌速度为1900r/min，搅拌时间为25min；

2）将温度升温至47℃，再加入麦芽糊精，密封后继续搅拌，搅拌速度为1900r/min，搅拌时间为17min；

3）将温度升温至88℃，加入纳米二氧化硅，密封后继续搅拌，搅拌速度为480r/min，搅拌时间为7min；冷却至室温即得。

实施例5

本发明实施例中，一种箱包隔层用凝胶蓄冷剂，按照质量百分比的原料包括：

丙烯酸7%

氯化钠18%

乙酸乙酯10.5%

纳米二氧化硅4%

麦芽糊精5.5%，

余量为水。

所述箱包隔层用凝胶蓄冷剂的制备方法，具体步骤包括：

1）分别称取各原料，在室温下，将丙烯酸、乙酸乙酯加入到水中，密封、搅拌，搅拌速度为1800r/min，搅拌时间为20min；

2）将温度升温至45℃，再加入麦芽糊精，密封后继续搅拌，搅拌速度为1800r/min，搅拌时间为15min；

3）将温度升温至87℃，加入纳米二氧化硅，密封后继续搅拌，搅拌速度为475r/min，搅拌时间为6.5min；冷却至室温即得。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种箱包隔层用凝胶蓄冷剂，其特征在于，按照质量百分比的原料包括：

丙烯酸5-9%

氯化钠15-21%

乙酸乙酯9-12%

纳米二氧化硅2-6%

麦芽糊精3-8%，

余量为水。

2.根据权利要求1所述的箱包隔层用凝胶蓄冷剂，其特征在于，按照质量百分比的原料包括：

丙烯酸6-8%

氯化钠17-19%

乙酸乙酯10-11%

纳米二氧化硅3-5%

麦芽糊精5-6%，

余量为水。

3.根据权利要求2所述的箱包隔层用凝胶蓄冷剂，其特征在于，按照质量百分比的原料包括：

丙烯酸7%

氯化钠18%

乙酸乙酯10.5%

纳米二氧化硅4%

麦芽糊精5.5%，

余量为水。

4.一种如权利要求1-3任一所述的箱包隔层用凝胶蓄冷剂的制备方法，其特征在于，具体步骤包括：

1）分别称取各原料，在室温下，将丙烯酸、乙酸乙酯加入到水中，密封、搅拌，搅拌速度为1600-2000r/min，搅拌时间为10-30min；

2）将温度升温至40-50℃，再加入麦芽糊精，密封后继续搅拌，搅拌速度为1600-2000r/min，搅拌时间为10-20min；

3）将温度升温至85-90℃，加入纳米二氧化硅，密封后继续搅拌，搅拌速度为450-500r/min，搅拌时间为5-8min；冷却至室温即得。