CN105086949A

CN105086949A - 一种婴儿足跟贴用醋酸钠复合材料

Info

Publication number: CN105086949A
Application number: CN201510548224.0A
Authority: CN
Inventors: 薛振海; 张娜; 张骋; 黄成杰; 张长伟; 张晶晶; 朱付萍
Original assignee: Shanghai Institute of Technology
Current assignee: Shanghai Institute of Technology
Priority date: 2015-08-31
Filing date: 2015-08-31
Publication date: 2015-11-25

Abstract

本发明一种婴儿足跟贴用醋酸钠复合材料，由三水醋酸钠、石墨纳米片、聚丙烯酸酯类、硬脂酸钠、自来水组成。本发明还提供了上述一种婴儿足跟贴用醋酸钠复合材料的制备方法，按照质量百分比浓度称取三水醋酸钠、石墨纳米片、聚丙烯酸酯类、硬脂酸钠和自来水，在60~70℃回流加热搅拌溶解；将高温过饱和条件下的上述溶液放置1~6℃的冰箱中冷藏4~12h，取出样品，PVC样品袋封装。本发明采用水作为溶剂，食品级三水醋酸钠作为主要相变材料，聚丙烯酸酯类作为分散-增稠剂；石墨纳米片作为导热剂，硬脂酸钠为假性结晶核，所得到的足跟贴用材料初始放热温度为43~49℃，室温保温时间为1.5~4h，稳定性高。

Description

一种婴儿足跟贴用醋酸钠复合材料

技术领域

本发明属于化工领域，涉及一种婴儿足跟贴，具体来说是一种婴儿足跟贴用醋酸钠复合材料。

背景技术

三水醋酸钠（SAT）在水中溶解度随着温度的升高有很大的变化，当高温条件下的高浓度的SAT溶液降到低温时，不会像很多盐溶液一样，出现结晶析出现象，而是仍然以液态过饱和溶液的形式存在。通过一定的手段可以刺激过饱和溶液结晶，从而释放出大量热量。但对于单纯的过饱和三水醋酸钠溶液而言，其自身的储热性能收到了多方面的限制，随着相变材料的使用，部分SAT在高温条件下失去部分或者全部结晶水，形成不含结晶水的醋酸钠晶体或者含结晶水数目少于3个的醋酸钠晶体。随着反应的发生，固态不含结晶水的醋酸钠晶体不能溶解在水中，仍然以不含结晶水的形态保存在体系中，且由于自重的影响而留在体系的底部，随着循环次数的增加，这种现象更加明显。于是，便形成了固相与液相的分层，这就是相分离现象，相分离现象导致的结果是相变材料的储热性能大大降低，直至无效。可以通过加入分散-增稠剂获得吸附水分子的能力，从而使体系中物质的浓度分布较为均匀，降低相分离现象的发生。

另外，过冷现象是一种很常见的物理现象，指的是当温度降低到相变温度时，气态或者液态物质不会发生相变过程，而需要继续降温至某一个温度点才能使其有足够的动力发生相变过程。对于醋酸钠材料而言，过冷温度可以达到30℃。这种现象在实际应用中会严重影响潜热的释放性能。在婴儿足跟贴中往往内置一金属片，在需要热量时按动，利用金属片的弹性势能激发醋酸钠的成核反应，发生连锁相变的同时释放出适量的热。但现有单纯的三水醋酸钠作为婴儿足跟贴材料主要有以下三个缺点：

其一，初始温度较低，保温时间短；

其二，三水醋酸钠容易发生相分离现象，保存周期短，无法长距离运输，婴儿足跟贴的运用受到限制；

其三，需要金属片的震动能量较大，医院女护士无法完成其释放热的过程。

发明内容

针对现有技术中的上述技术问题，本发明提供了一种婴儿足跟贴用醋酸钠复合材料，所述的这种婴儿足跟贴用醋酸钠复合材料解决了现有技术的婴儿足跟贴材料初始温度较低、保温时间短、保存周期短等技术问题。

本发明提供了一种婴儿足跟贴用醋酸钠复合材料，由如下质量百分比浓度（C%）的成分组成：

三水醋酸钠72.100~83.000%，

石墨纳米片0.010~0.020%，

聚丙烯酸酯类0.016~0.063%，

硬脂酸钠0.015~0.040%，

自来水16.877~27.859%。

具体的，所述的三水醋酸钠为食品级材料。

所述的聚丙烯酸酯类选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、2-甲基丙烯酸甲酯、或者2-甲基丙烯酸乙酯等丙烯酸酯类聚合而成中的任意一种。

本发明还提供了上述一种婴儿足跟贴用醋酸钠复合材料的制备方法，包括如下步骤：

1)按照质量百分比称取三水醋酸钠、石墨纳米片、聚丙烯酸酯类、硬脂酸钠和自来水，在60~70℃回流加热搅拌溶解；

2)将高温过饱和条件下的上述溶液放置1~6℃的冰箱中冷藏4~12h，取出样品，PVC样品袋封装。

本发明采用水作为溶剂，食品级三水醋酸钠作为主要相变材料，聚丙烯酸酯类作为分散-增稠剂；石墨纳米片作为导热剂，硬脂酸钠为假性结晶核。所得到的足跟贴用材料初始放热温度为43~49℃，室温保温时间为1.5~4h，稳定性高。利用此复合材料作为生产婴儿足跟贴产品操作简单，初始温度较高，保温时间长，稳定性高，提升了婴儿足跟贴产品的品质。

本发明通过组分的配合，控制了婴儿足跟贴的初始浓度和导热性能，控制了醋酸钠的初始温度；添加聚丙烯酸酯类作为分散-增稠剂,解决了相分离现象，保证其稳定性；增加硬脂酸钠为类假结晶核在震动过程中诱使结晶，降低震动力度。

本发明和已有技术相比，起技术进步是显著的。本发明的复合材料组分可以使得三水醋酸钠在结晶时，晶粒分布均匀，而且晶粒得到细化，该过程中，从而使三水醋酸钠溶液中的潜热充分释放出来，使材料的初始温度较高，保温时间延长。此复合材料制备工艺操作简单，适用与大规模生产。

具体实施方式

实施例1：

(1)按照质量百分比浓度配比：

食品级三水醋酸钠75.000%，

石墨纳米片0.010%，

聚丙烯酸酯类0.016%，

硬脂酸钠0.015%，

自来水24.959%

称量120.0000g三水醋酸钠、0.0160g石墨纳米片、0.0256g聚丙烯酸酯、0.0240g硬脂酸钠、39.9344g自来水，置于烧杯中，在60℃下回流加热搅拌直至所有样品溶解。

(2)将高温过饱和条件下的（1）溶液放置4℃的冰箱中过冷4小时，取出样品，PVC样品袋封装。

(3)将（2）所得的样品投入圆形钢片后，通过震动，促使放热，测试其初始温度为44.3℃，释热到室温的时间为1.5h。

实施例2：

(1)按照质量百分比浓度配比：

食品级三水醋酸钠75.000%

石墨纳米片0.010%

聚丙烯酸酯0.031%

硬脂酸钠0.015%

自来水24.944%

称量120.0000g三水醋酸钠、0.0160g石墨纳米片、0.0496g聚丙烯酸酯类、0.0240g硬脂酸钠、39.9104g自来水，置于烧杯中置于烧瓶中，在60℃下回流加热搅拌直至所有样品溶解。

(2)将高温过饱和条件下的（1）溶液放置4℃的冰箱中过冷10小时，取出样品，PVC样品袋封装。

(3)将（2）所得的样品投入圆形钢片后，通过震动，促使放热，测试其初始温度为46.2℃，释热到室温的时间为2h。

实施例3：

(1)按照质量百分比浓度配比：

食品级三水醋酸钠77.700%

石墨纳米片0.015%

聚丙烯酸酯类0.047%

硬脂酸钠0.030%

自来水22.208%

称量139.8600g三水醋酸钠、0.0270g石墨纳米片、0.0846g聚丙烯酸酯类、0.0540g硬脂酸钠、39.9744g自来水，置于烧杯中置于烧瓶中，在70℃下回流加热搅拌直至所有样品溶解。

(3)将（2）所得的样品投入圆形钢片后，通过震动，促使放热，测试其初始温度为49.1℃，释热到室温的时间为3h。

实施例4：

(1)按照质量百分比浓度配比：

食品级三水醋酸钠79.900%

石墨纳米片0.010%

聚丙烯酸酯0.063%

硬脂酸钠0.040%

自来水19.987%

称量159.8000g三水醋酸钠、0.0200g石墨纳米片、0.1260g聚丙烯酸酯类、0.0800g硬脂酸钠、39.9740g自来水，置于烧杯中置于烧瓶中，在70℃下回流加热搅拌直至所有样品溶解。

(3)将（2）所得的样品投入圆形钢片后，通过震动，促使放热，测试其初始温度为53.4℃，释热到室温的时间为4h。

Claims

1.一种婴儿足跟贴用醋酸钠复合材料，其特征在于由如下质量百分比浓度的成分组成：

三水醋酸钠72.100~83.000%，

石墨纳米片0.010~0.020%，

聚丙烯酸酯类0.016~0.063%，

硬脂酸钠0.015~0.040%，

自来水16.877~27.859%。

2.如权利要求1所述一种婴儿足跟贴用醋酸钠复合材料，其特征在于：所述的三水醋酸钠为食品级材料。

3.如权利要求1所述一种婴儿足跟贴用醋酸钠复合材料，其特征在于：所述的聚丙烯酸酯类选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、2-甲基丙烯酸甲酯、或者2-甲基丙烯酸乙酯中的任意一种。

4.权利要求1所述一种婴儿足跟贴用醋酸钠复合材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

1）按照质量百分比浓度称取三水醋酸钠、石墨纳米片、聚丙烯酸酯类、硬脂酸钠和自来水，在60~70℃回流加热搅拌溶解；

2）将高温过饱和条件下的上述溶液放置1~6℃的冰箱中冷藏4~12h，取出样品，PVC样品袋封装。