CN105622959A - 一种石蜡相变乳液及其制备工艺 - Google Patents

一种石蜡相变乳液及其制备工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN105622959A
CN105622959A CN201610043886.7A CN201610043886A CN105622959A CN 105622959 A CN105622959 A CN 105622959A CN 201610043886 A CN201610043886 A CN 201610043886A CN 105622959 A CN105622959 A CN 105622959A
Authority
CN
China
Prior art keywords
phase change
wax phase
paraffin
emulsifying agent
change emulsion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610043886.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105622959B (zh
Inventor
莫伟权
毛凌波
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DONGGUAN TIANSHANG SOLAR Co Ltd
Original Assignee
DONGGUAN TIANSHANG SOLAR Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DONGGUAN TIANSHANG SOLAR Co Ltd filed Critical DONGGUAN TIANSHANG SOLAR Co Ltd
Priority to CN201610043886.7A priority Critical patent/CN105622959B/zh
Publication of CN105622959A publication Critical patent/CN105622959A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105622959B publication Critical patent/CN105622959B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/02—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
    • C08J3/03—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K13/00—Use of mixtures of ingredients not covered by one single of the preceding main groups, each of these compounds being essential
    • C08K13/04—Ingredients characterised by their shape and organic or inorganic ingredients
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34—Silicon-containing compounds
    • C08K3/36—Silica
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/09—Carboxylic acids; Metal salts thereof; Anhydrides thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/22—Expanded, porous or hollow particles
    • C08K7/24—Expanded, porous or hollow particles inorganic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/08—Materials not undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/10—Liquid materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2391/00—Characterised by the use of oils, fats or waxes; Derivatives thereof
    • C08J2391/06—Waxes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2227—Oxides; Hydroxides of metals of aluminium

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Cosmetics (AREA)

Abstract

本发明涉及相变乳液技术领域，具体涉及一种石蜡相变乳液及其制备工艺，所述石蜡相变乳液包括如下重量百分比的原料：石蜡30%-50%和乳化剂6%-10%；所述石蜡相变乳液还包括稳定剂，稳定剂与乳化剂的重量比为1/3-1/2。本发明的石蜡相变乳液的固含量可高达30-40wt.%，具有良好的稳定性和分散性。

Description

一种石蜡相变乳液及其制备工艺
技术领域
本发明涉及相变乳液技术领域，具体涉及一种石蜡相变乳液及其制备工艺。
背景技术
相变乳状液是由相变材料液滴悬浮在单相传热流体（如液态水）中而形成的一种均匀相乳状液。由于其中的相变材料在相变温度点时会吸收或释放大量潜热，同时乳状液又具有良好的流动性，因此相变乳状液是很受关注的一类潜热输送型功能热流体。日本的Inaba等、天津大学赵镇南等、清华大学张寅平等、加拿大多伦多大学的P.Schalbart等对十四烷石蜡乳状液的制备、性能测试及其流动与传热理论和实验进行了一系列的研究，十四烷石蜡的相变点为5.8℃左右，因此，十四烷石蜡乳状液主要用作蓄冷工质。近年来，有关石蜡相变乳状液用于蓄热方面的研究也越来越多，比如中科院能源所的邹得球等研究了相变温度为80-90℃的四十四烷石蜡乳状液的制备与性能，主要用于太阳能和工业余热利用。相变乳状液是一种新型的储热、储冷及传热介质，在建筑物供暖、热水供应、空调系统、太阳能利用、电力“移峰填谷”、废热和余热回收利用等领域具有广阔的应用前景。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种石蜡相变乳液，该石蜡相变乳液的固含量可高达30-40wt.%，具有良好的稳定性和分散性。
本发明的另一目的在于提供一种石蜡相变乳液的制备工艺，该制备工艺步骤简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，生产成本低，可大规模工业化生产。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种石蜡相变乳液，所述石蜡相变乳液包括如下重量百分比的原料：
石蜡30%-50%
乳化剂6%-10%；
所述石蜡相变乳液还包括稳定剂，稳定剂与乳化剂的重量比为1/3-1/2。
本发明的石蜡相变乳液的固含量可高达30-40wt.%，具有良好的稳定性和分散性。
优选的，所述石蜡相变乳液包括如下重量百分比的原料：
石蜡35%-45%
乳化剂7-9%；
所述石蜡相变乳液还包括稳定剂，稳定剂与乳化剂的重量比为9/24-11/24。
更为优选的，所述石蜡相变乳液包括如下重量百分比的原料：
石蜡40%
乳化剂8%；
所述石蜡相变乳液还包括稳定剂，稳定剂与乳化剂的重量比为5/12。
优选的，所述乳化剂的HLB值为10-11。本发明通过将乳化剂的HLB值控制在10-11，制得的石蜡相变乳液的流动性和稳定性好。更为优选的，所述乳化剂的HLB值为10.5。
优选的，所述乳化剂是由斯盘-80和吐温-80以重量比1：1.2-1.8组成的混合物。本发明通过采用斯盘-80和吐温-80作为乳化剂复配使用，并控制其重量比为1：1.2-1.8，制得的石蜡相变乳液的流动性和稳定性好。更为优选的，所述乳化剂是由斯盘-80和吐温-80以重量比40.6%：59.4%组成的混合物。
另一优选的，所述乳化剂是由斯盘-80和吐温-20以重量比1：0.8-1.2组成的混合物。本发明通过采用斯盘-80和吐温-20作为乳化剂，并控制其重量比为1：0.8-1.2，制得的石蜡相变乳液的流动性和稳定性好。更为优选的，所述乳化剂是由斯盘-80和吐温-80以重量比1：1组成的混合物。
优选的，所述石蜡为58#石蜡。58#石蜡的相变温度约为58.5℃，本发明通过采用58#石蜡，制得的石蜡相变乳液的流动性和稳定性好。
所述稳定剂为硬脂酸。本发明通过采用硬脂酸作为稳定剂，提高了石蜡相变乳液的稳定性。
优选的，所述石蜡相变乳液还包括0.1%-1%的高导热材料。本发明通过加入高导热材料，并控制其用量为0.1%-1%，可以提高石蜡相变乳液的储热及传热性能。
所述高导热材料为碳纳米管和/或石墨烯。本发明通过采用碳纳米管和/或石墨烯作为高导热材料，可以提高石蜡相变乳液的储热及传热性能。优选的，所述高导热材料是由碳纳米管和石墨烯以重量比0.8-1.2:1组成的混合物。
优选的，所述石蜡相变乳液还包括1%-2%的纳米颗粒。本发明通过加入纳米颗粒，并控制其用量为1%-2%，制得的石蜡相变乳液的固含量可高达30-40wt.%，具有良好的稳定性和分散性。
所述纳米颗粒为纳米二氧化硅颗粒和/或纳米三氧化二铝颗粒。本发明通过采用纳米二氧化硅颗粒和/或纳米三氧化二铝颗粒作为纳米材料，制得的石蜡相变乳液的具有良好的稳定性和分散性。优选的，所述纳米颗粒是由纳米二氧化硅颗粒和/纳米三氧化二铝颗粒以重量比1:0.5-1.5组成的混合物。
一种石蜡相变乳液的制备方法，包括如下步骤：
（1）按原料的重量百分比称取石蜡、乳化剂、稳定剂和水；
（2）将石蜡、乳化剂和稳定剂加入容器中混合，在70-80℃恒温水浴中熔化，加入占水总重量1/4-1/2的水；
（3）升温至80-85℃，搅拌均匀，加入剩余的水，乳化35-45min，制得石蜡相变乳液。
本发明的制备工艺步骤简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，生产成本低，可大规模工业化生产。
本发明制得的石蜡相变乳状液的乳化性能表征如下：
A、稳定性测定
（1）离心法：使用高速离心机在3000r/min的转速下测定乳状液的稳定性，离心30min，若乳状液不发生相分离则为稳定。
（2）选择上述实验中较好的配方进行长时间静置观察：将石蜡乳状液在室温下静置30d后，测量乳状液的体积（Vo）占整个液相体积（Vt）的分数，其值越大，表明所制备的乳状液越稳定。
B、石蜡乳状液类型评定
采用冲淡法。取少许石蜡乳状液，加入少量水，轻轻搅拌，易与水掺合者为水包油型（O/W），反之，为油包水型（W/O）。
C、分散性能测定
分为五级评价，优劣顺序为：一级最好，五级最差。
一级将石蜡乳状液滴入水中，能迅速地分散成带蓝色荧光云雾状分散液，稍加搅动后成蓝色或苍白色透明溶液。
二级将石蜡乳状液滴入水中能迅速自动分散成蓝白色云雾状带荧光的分散液，稍加搅动成蓝色半透明溶液。
三级将石蜡乳状液滴入水中，呈白色云雾状或条状分散液，搅动后得乳白色稍带荧光的不透明乳状液。
四级将石蜡乳状液滴入水中，呈白色微粒浮在水面，搅动后仍能成为乳白色不透明的乳状液。
五级将石蜡乳状液滴入水中，呈大颗粒浮在水面，搅动后虽能乳化，但立即发生分层，蜡上浮。
本发明选用Span80、阿拉柏树胶、OP10、Tween80、Tween20、十二烷基苯磺酸钠（SDBS）、六偏磷酸钠分别作为单一乳化剂进行乳化实验（石蜡质量分数为30%，乳化剂质量分数为6%，乳化时间40min，乳化温度80℃），使用离心实验分析样品的稳定性，如表1所示。
表1单一乳化剂对58#石蜡的乳化效果
从表1可以看出，采用单一乳化剂所制备的石蜡乳状液效果并不好。当HLB（亲油亲水平衡值）<8时，所制备出来的乳状液呈膏体，当HLB>13时，石蜡乳状液蜡粒粗大不均匀，分层。根据文献资料分析，结合本实验结果，可知制备石蜡乳状液的HLB值最好介于8~12之间，但位于这个区间的单一乳化剂比较难于寻找，因此，本工作考虑通过乳化剂的复配来达到需要的HLB值。乳化剂的复配可通过如下公式（1）计算：
（1）
其中：HLBa表示A物质的HLB值；Wa表示A物质的质量分数；HLBb表示B物质的HLB值；Wb表示B物质的质量分数。
本发明进一步选用Span60、Tween80、OP10、Tween20四种乳化剂进行两两复配得到新型复配乳化剂、其HLB值控制在9-12之间。其中，乳状液的总质量定为50g，其中石蜡为15g，水为31.8g，各类助剂共3.2g，乳化时间40min，乳化温度80℃。实验结果如表2所示。
表2复配乳化剂对58#石蜡的乳化效果
由表2可知，乳化剂HLB值小于10时，乳状液出现分层，且上层乳状液成膏体；随着乳化剂HLB的增加，乳状液的稳定性和分散性随之增强，粒径逐渐减小，当HLB值超过11时，乳状液粘度较大，流动性减弱。而当HLB值为10.5时，乳状液的流动性和稳定性均得到改善。因此，实验中乳化剂的HLB值适宜取10.5。
两种乳化剂复配的新乳化剂能得到具有流动性好的高固含量石蜡乳状液。因此，选用乳化剂组合成分Span80+Tween80或Span80+Tween20进行进一步研究。乳化剂成分配比如下：
表3复配乳化剂成分配比
采用表面活性剂作为乳化剂时，其在界面上形成吸附膜的强度与界面活性剂的浓度有关。因此，只有加入足够量的乳化剂才能达到最佳乳化效果。通过实验考察了上述新型复配乳化剂在不同用量的条件下对石蜡乳化效果的影响（乳化时间40min，乳化温度80℃），结果见表4。
表4复配乳化剂用量对58#石蜡乳化的影响
从表4中可知，当新型复配乳化剂用量小于6wt.%时，无法得到具有流动性好的乳化液；用量大于6wt.%时，石蜡乳化效果才较好，随着乳化剂用量的增加，乳状液的稳定性和分散性随之增强。乳化剂用量为10wt.%和11wt.%时，配出的乳状液性能差别不大，但当乳化剂用量为12wt.%时，会产生大量气泡，带来后续消泡问题，且乳状液防水性开始下降。因此，可选择6-10wt.%为合适乳化剂的用量。但从表4也可以看出，仅仅添加乳化剂的话，静置15d后乳状液还是会凝固，因此，还需要添加稳定剂。
本发明通过采用硬脂酸作为乳化稳定剂，硬脂酸具有较小的亲水端基，能有效吸附在界面上和插入表面活性剂分子之间，呈更紧密的空间排列，形成致密的高强度膜。但硬脂酸过量会产生泡沫石蜡，反而影响乳状液的稳定性。通过实验考察了稳定剂硬脂酸对乳状液的影响（石蜡质量分数为30%-40%，乳化条件是乳化剂质量分数为6%，稳定剂质量分数为3%，乳化时间40min，乳化温度80℃），结果见表5；以及硬脂酸用量对乳状液的影响（石蜡质量分数为30%，乳化条件是乳化剂质量分数为6%，乳化时间40min，乳化温度80℃），结果见表6。
表5稳定剂硬脂酸对乳状液的影响
表6硬脂酸用量对乳状液的影响
从表5可以看出，硬脂酸能大大改善乳状液的稳定性与流动性。添加适量硬脂酸的石蜡乳状液能长时间保持稳定性，实验配出的试样经过40天还能保持原始的稳定性与流动性。从由表5还可以看出，添加适量硬脂酸后，石蜡乳状液固含量浓度可增至40wt.%，大大增强了石蜡乳状液的蓄热能力。
从表6中可知，当硬脂酸用量比（M硬脂酸/M乳化剂，下同）小于1/3时，无法得到具有强稳定性流动性的乳化液；当硬脂酸用量比大于等于1/3时，石蜡乳化效果才较好，随着硬脂酸用量的增加，乳状液的稳定性和流动性性随之增强。但当硬脂酸用量大于1时，会产生泡沫石蜡，热性能开始下降。因此，可选择1/3-1/2为合适硬脂酸用量。
最佳的乳化时间，不仅能保证产品质量，而且能提高生产效率，降低能耗。乳化时间太短，石蜡不能充分乳化；乳化时间太长造成浪费而且还会造成乳状液质量下降。本发明通过实验考察了乳化时间对乳状液的影响（石蜡质量分数为30%，乳化条件是乳化剂质量分数为6%，稳定剂质量分数为35%，乳化温度80℃），结果如表7所示。
表7乳化时间对乳状液的影响
乳化时间/min 离心稳定性 分散性
20 分层 三级
30 分层 二级
35 不分层 二级
40 不分层 一级
50 不分层 一级
60 不分层 二级
由表7可见，乳化时间太短石蜡不能充分乳化，时间太长则造成浪费。实验证明乳状液粒径与稳定性随时间的延长而变小，但一定时间后性能变化不大。乳化时间超过40min，即可得到稳定的石蜡乳化液。因此选择最佳乳化时间为40min。
本实验采用非离子表面活性剂，所以温度是一个重要影响因素。因为当温度下降时，非离子表面活性剂的亲油性下降而亲水性上升，体系会从W/O向O/W转变，发生转相，称为转相温度。当乳化温度与转相温度相近时，乳状液的乳化效果较好。本发明通过实验考察了乳化温度对乳状液的影响（石蜡质量分数为30%，乳化条件是乳化剂质量为6%，稳定剂质量为3%，乳化时间40min），结果如表8所示。
表8乳化温度对乳状液的影响
乳化温度/℃ 离心稳定性 分散性
65 分层 三级
70 分层 二级
75 不分层 二级
80 不分层 一级
85 不分层 一级
90 分层 二级
由表8可知，温度小于为70℃时，离心后乳状液，出现分层，乳状液的性能较差，说明此时乳化温度所提供的能量不足以使搅拌时石蜡更好的分散；温度为90℃时，离心后乳状液也出现分层，乳状液性能也较差，因为乳化温度过高时，乳化剂分子运动加剧，降低乳化剂分子在石蜡表面的定向吸附，不利于乳化的进行；乳化温度在75-85℃时，乳状液稳定性最好。
本发明的有益效果在于：本发明的石蜡相变乳液的固含量可高达30-40wt.%，具有良好的稳定性和分散性。
本发明的制备工艺步骤简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，生产成本低，可大规模工业化生产。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
实施例1
一种石蜡相变乳液，所述石蜡相变乳液包括如下重量百分比的原料：
石蜡30%
乳化剂6%
所述石蜡相变乳液还包括稳定剂，稳定剂与乳化剂的重量比为1/3；
水余量。
所述乳化剂的HLB值为10。
所述乳化剂是由斯盘-80和吐温-80以重量比1：1.2组成的混合物。
所述石蜡为58#石蜡；所述稳定剂为硬脂酸。
一种石蜡相变乳液的制备方法，包括如下步骤：
（1）按原料的重量百分比称取石蜡、乳化剂、稳定剂和水；
（2）将石蜡、乳化剂和稳定剂加入容器中混合，在70℃恒温水浴中熔化，加入占水总重量1/4的水；
（3）升温至80℃，搅拌均匀，加入剩余的水，乳化35min，制得石蜡相变乳液。
实施例2
一种石蜡相变乳液，所述石蜡相变乳液包括如下重量百分比的原料：
石蜡35%
乳化剂7%
所述石蜡相变乳液还包括稳定剂，稳定剂与乳化剂的重量比为9/24；
水余量。
所述乳化剂的HLB值为10.5。
所述乳化剂是由斯盘-80和吐温-80以重量比1：1.4组成的混合物。
所述石蜡为58#石蜡；所述稳定剂为硬脂酸。
一种石蜡相变乳液的制备方法，包括如下步骤：
（1）按原料的重量百分比称取石蜡、乳化剂、稳定剂和水；
（2）将石蜡、乳化剂和稳定剂加入容器中混合，在72℃恒温水浴中熔化，加入占水总重量1/4的水；
（3）升温至81℃，搅拌均匀，加入剩余的水，乳化38min，制得石蜡相变乳液。
实施例3
一种石蜡相变乳液，所述石蜡相变乳液包括如下重量百分比的原料：
石蜡40%
乳化剂8%
所述石蜡相变乳液还包括稳定剂，稳定剂与乳化剂的重量比为5/12；
水余量。
所述乳化剂的HLB值为10.5。
所述乳化剂是由斯盘-80和吐温-80以重量比1：1.5组成的混合物。
所述石蜡为58#石蜡；所述稳定剂为硬脂酸。
一种石蜡相变乳液的制备方法，包括如下步骤：
（1）按原料的重量百分比称取石蜡、乳化剂、稳定剂和水；
（2）将石蜡、乳化剂和稳定剂加入容器中混合，在75℃恒温水浴中熔化，加入占水总重量1/4的水；
（3）升温至82℃，搅拌均匀，加入剩余的水，乳化40min，制得石蜡相变乳液。
实施例4
一种石蜡相变乳液，所述石蜡相变乳液包括如下重量百分比的原料：
石蜡45%
乳化剂9%
所述石蜡相变乳液还包括稳定剂，稳定剂与乳化剂的重量比为11/24；
水余量。
所述乳化剂的HLB值为10.5。
所述乳化剂是由斯盘-80和吐温-80以重量比1：1.6组成的混合物。
所述石蜡为58#石蜡；所述稳定剂为硬脂酸。
一种石蜡相变乳液的制备方法，包括如下步骤：
（1）按原料的重量百分比称取石蜡、乳化剂、稳定剂和水；
（2）将石蜡、乳化剂和稳定剂加入容器中混合，在78℃恒温水浴中熔化，加入占水总重量1/2的水；
（3）升温至84℃，搅拌均匀，加入剩余的水，乳化42min，制得石蜡相变乳液。
实施例5
一种石蜡相变乳液，所述石蜡相变乳液包括如下重量百分比的原料：
石蜡50%
乳化剂10%
所述石蜡相变乳液还包括稳定剂，稳定剂与乳化剂的重量比为1/2；
水余量。
所述乳化剂的HLB值为11。
所述乳化剂是由斯盘-80和吐温-80以重量比1：1.8组成的混合物。
所述石蜡为58#石蜡；所述稳定剂为硬脂酸。
一种石蜡相变乳液的制备方法，包括如下步骤：
（1）按原料的重量百分比称取石蜡、乳化剂、稳定剂和水；
（2）将石蜡、乳化剂和稳定剂加入容器中混合，在80℃恒温水浴中熔化，加入占水总重量1/4的水；
（3）升温至85℃，搅拌均匀，加入剩余的水，乳化45min，制得石蜡相变乳液。
实施例6
本实施例与上述实施例1的不同之处在于：
所述乳化剂是由斯盘-80和吐温-20以重量比1：0.8组成的混合物。
所述石蜡相变乳液还包括0.1%的高导热材料，所述高导热材料为碳纳米管。
所述石蜡相变乳液还包括1%的纳米颗粒，所述纳米颗粒为纳米二氧化硅颗粒。
一种石蜡相变乳液的制备方法，包括如下步骤：
（1）按原料的重量百分比称取石蜡、乳化剂、稳定剂、高导热材料、纳米颗粒和水；
（2）将石蜡、乳化剂和稳定剂加入容器中混合，在70℃恒温水浴中熔化，加入占水总重量1/4的水；
（3）升温至80℃，搅拌均匀，加入剩余的水，乳化35min，制得石蜡相变乳液。
实施例7
本实施例与上述实施例2的不同之处在于：
所述乳化剂是由斯盘-80和吐温-20以重量比1：0.9组成的混合物。
所述石蜡相变乳液还包括0.3%的高导热材料，所述高导热材料为石墨烯。
所述石蜡相变乳液还包括1.2%的纳米颗粒，所述纳米颗粒为纳米三氧化二铝颗粒。
一种石蜡相变乳液的制备方法，包括如下步骤：
（1）按原料的重量百分比称取石蜡、乳化剂、稳定剂、高导热材料、纳米颗粒和水；
（2）将石蜡、乳化剂和稳定剂加入容器中混合，在72℃恒温水浴中熔化，加入占水总重量1/4的水；
（3）升温至81℃，搅拌均匀，加入剩余的水，乳化38min，制得石蜡相变乳液。
实施例8
本实施例与上述实施例3的不同之处在于：
所述乳化剂是由斯盘-80和吐温-20以重量比1：1组成的混合物。
所述石蜡相变乳液还包括0.5%的高导热材料，所述高导热材料是由碳纳米管和石墨烯以重量比0.8:1组成的混合物。
所述石蜡相变乳液还包括1.5%的纳米颗粒，所述纳米颗粒是由纳米二氧化硅颗粒和/纳米三氧化二铝颗粒以重量比1:0.5组成的混合物。
一种石蜡相变乳液的制备方法，包括如下步骤：
（1）按原料的重量百分比称取石蜡、乳化剂、稳定剂、高导热材料、纳米颗粒和水；
（2）将石蜡、乳化剂和稳定剂加入容器中混合，在75℃恒温水浴中熔化，加入占水总重量1/4的水；
（3）升温至82℃，搅拌均匀，加入剩余的水，乳化40min，制得石蜡相变乳液。
实施例9
本实施例与上述实施例4的不同之处在于：
所述乳化剂是由斯盘-80和吐温-20以重量比1：1.1组成的混合物。
所述石蜡相变乳液还包括0.8%的高导热材料，所述高导热材料是由碳纳米管和石墨烯以重量比1:1组成的混合物。
所述石蜡相变乳液还包括1.8%的纳米颗粒，所述纳米颗粒是由纳米二氧化硅颗粒和/纳米三氧化二铝颗粒以重量比1:1组成的混合物。
一种石蜡相变乳液的制备方法，包括如下步骤：
（1）按原料的重量百分比称取石蜡、乳化剂、稳定剂、高导热材料、纳米颗粒和水；
（2）将石蜡、乳化剂和稳定剂加入容器中混合，在78℃恒温水浴中熔化，加入占水总重量1/2的水；
（3）升温至84℃，搅拌均匀，加入剩余的水，乳化42min，制得石蜡相变乳液。
实施例10
本实施例与上述实施例5的不同之处在于：
所述乳化剂是由斯盘-80和吐温-20以重量比1：1.2组成的混合物。
所述石蜡相变乳液还包括1%的高导热材料，所述高导热材料是由碳纳米管和石墨烯以重量比1.2:1组成的混合物。
所述石蜡相变乳液还包括2%的纳米颗粒，所述纳米颗粒是由纳米二氧化硅颗粒和/纳米三氧化二铝颗粒以重量比1:1.5组成的混合物。
一种石蜡相变乳液的制备方法，包括如下步骤：
（1）按原料的重量百分比称取石蜡、乳化剂、稳定剂、高导热材料、纳米颗粒和水；
（2）将石蜡、乳化剂和稳定剂加入容器中混合，在80℃恒温水浴中熔化，加入占水总重量1/4的水；
（3）升温至85℃，搅拌均匀，加入剩余的水，乳化45min，制得石蜡相变乳液。
本发明的石蜡相变乳液的固含量可高达30-40wt.%，具有良好的稳定性和分散性。
本发明的制备工艺步骤简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，生产成本低，可大规模工业化生产。
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种石蜡相变乳液，其特征在于：所述石蜡相变乳液包括如下重量百分比的原料：
石蜡30%-50%
乳化剂6%-10%
水余量；
所述石蜡相变乳液还包括稳定剂，稳定剂与乳化剂的重量比为1/3-1/2。
2.根据权利要求1所述的一种石蜡相变乳液，其特征在于：所述石蜡相变乳液包括如下重量百分比的原料：
石蜡35%-45%
乳化剂7-9%
水余量；
所述石蜡相变乳液还包括稳定剂，稳定剂与乳化剂的重量比为9/24-11/24。
3.根据权利要求1所述的一种石蜡相变乳液，其特征在于：所述石蜡相变乳液包括如下重量百分比的原料：
石蜡40%
乳化剂8%
水余量；
所述石蜡相变乳液还包括稳定剂，稳定剂与乳化剂的重量比为5/12。
4.根据权利要求1所述的一种石蜡相变乳液，其特征在于：所述乳化剂的HLB值为10-11。
5.根据权利要求1所述的一种石蜡相变乳液，其特征在于：所述乳化剂是由斯盘-80和吐温-80以重量比1：1.2-1.8组成的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种石蜡相变乳液，其特征在于：所述乳化剂是由斯盘-80和吐温-20以重量比1：0.8-1.2组成的混合物。
7.根据权利要求1所述的一种石蜡相变乳液，其特征在于：所述石蜡为58#石蜡；所述稳定剂为硬脂酸。
8.根据权利要求1所述的一种石蜡相变乳液，其特征在于：所述石蜡相变乳液还包括0.1%-1%的高导热材料，所述高导热材料为碳纳米管和/或石墨烯。
9.根据权利要求1所述的一种石蜡相变乳液，其特征在于：所述石蜡相变乳液还包括1%-2%的纳米颗粒，所述纳米颗粒为纳米二氧化硅颗粒和/或纳米三氧化二铝颗粒。
10.根据权利要求1所述的一种石蜡相变乳液的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）按原料的重量百分比称取石蜡、乳化剂、稳定剂和水；
（2）将石蜡、乳化剂和稳定剂加入容器中混合，在70-80℃恒温水浴中熔化，加入占水总重量1/4-1/2的水；
（3）升温至80-85℃，搅拌均匀，加入剩余的水，乳化35-45min，制得石蜡相变乳液。
CN201610043886.7A 2016-01-22 2016-01-22 一种石蜡相变乳液及其制备工艺 Active CN105622959B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610043886.7A CN105622959B (zh) 2016-01-22 2016-01-22 一种石蜡相变乳液及其制备工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610043886.7A CN105622959B (zh) 2016-01-22 2016-01-22 一种石蜡相变乳液及其制备工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105622959A true CN105622959A (zh) 2016-06-01
CN105622959B CN105622959B (zh) 2018-08-31

Family

ID=56038334

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610043886.7A Active CN105622959B (zh) 2016-01-22 2016-01-22 一种石蜡相变乳液及其制备工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105622959B (zh)

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106701030A (zh) * 2016-12-11 2017-05-24 汪逸凡 一种相变石蜡乳状液潜热输送材料的制备方法
CN106957533A (zh) * 2017-05-03 2017-07-18 吴子良 一种石蜡乳液及其制备方法
CN108530768A (zh) * 2018-04-27 2018-09-14 西南科技大学 相变胶乳及其制备方法
CN109021928A (zh) * 2017-06-09 2018-12-18 徐辉 用于储热式电暖器的储热模块及其制备方法
CN109777366A (zh) * 2019-01-30 2019-05-21 杭州鲁尔新材料科技有限公司 一种低温可泵送式相变乳液的制备方法
CN109824914A (zh) * 2019-01-24 2019-05-31 中南大学 一种乳化石蜡及其制备方法和应用
CN109880120A (zh) * 2019-01-24 2019-06-14 中南大学 一种用于配制乳化石蜡的复合乳化剂及其制备方法和应用
CN111763499A (zh) * 2020-06-09 2020-10-13 上海电力大学 微纳乳液相变材料、相变换热管及相变材料的制备方法
CN111868205A (zh) * 2018-01-05 2020-10-30 卡斯特罗尔有限公司 用于热交换流体/冷却剂的相变材料
CN113462364A (zh) * 2021-07-01 2021-10-01 东莞理工学院 一种二维材料MXene稳定的水基相变乳液及其制备方法
CN113636798A (zh) * 2021-08-13 2021-11-12 合肥工业大学 一种水泥基石蜡相变储能材料的制备方法
CN113667458A (zh) * 2021-08-20 2021-11-19 杭州鲁尔新材料科技有限公司 一种耐高温的有机相变材料
CN115260993A (zh) * 2022-06-29 2022-11-01 东莞理工学院 一种MXene稳定的离子液体基相变乳液及其制备方法
US11964549B2 (en) 2018-07-04 2024-04-23 Bp P.L.C. Multiple cooling circuit systems and methods for using them
CN115260993B (zh) * 2022-06-29 2024-06-07 东莞理工学院 一种MXene稳定的离子液体基相变乳液及其制备方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
毛凌波等: ""潜热输送相变乳状液的制备与性能"", 《储能科学与技术》 *
赵金等: ""特种乳化石蜡的制备及应用进展"", 《化工科技》 *
郭美茹等: ""石墨烯/石蜡复合材料的热物理性能研究"", 《工程热物理学报》 *

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106701030A (zh) * 2016-12-11 2017-05-24 汪逸凡 一种相变石蜡乳状液潜热输送材料的制备方法
CN106957533A (zh) * 2017-05-03 2017-07-18 吴子良 一种石蜡乳液及其制备方法
CN109021928A (zh) * 2017-06-09 2018-12-18 徐辉 用于储热式电暖器的储热模块及其制备方法
CN111868205A (zh) * 2018-01-05 2020-10-30 卡斯特罗尔有限公司 用于热交换流体/冷却剂的相变材料
CN108530768A (zh) * 2018-04-27 2018-09-14 西南科技大学 相变胶乳及其制备方法
CN108530768B (zh) * 2018-04-27 2021-05-07 西南科技大学 相变胶乳及其制备方法
US11964549B2 (en) 2018-07-04 2024-04-23 Bp P.L.C. Multiple cooling circuit systems and methods for using them
CN109824914A (zh) * 2019-01-24 2019-05-31 中南大学 一种乳化石蜡及其制备方法和应用
CN109880120B (zh) * 2019-01-24 2021-12-24 中南大学 一种用于配制乳化石蜡的复合乳化剂及其制备方法和应用
CN109880120A (zh) * 2019-01-24 2019-06-14 中南大学 一种用于配制乳化石蜡的复合乳化剂及其制备方法和应用
CN109824914B (zh) * 2019-01-24 2021-12-24 中南大学 一种乳化石蜡及其制备方法和应用
CN109777366B (zh) * 2019-01-30 2021-05-04 杭州鲁尔新材料科技有限公司 一种低温可泵送式相变乳液的制备方法
CN109777366A (zh) * 2019-01-30 2019-05-21 杭州鲁尔新材料科技有限公司 一种低温可泵送式相变乳液的制备方法
CN111763499A (zh) * 2020-06-09 2020-10-13 上海电力大学 微纳乳液相变材料、相变换热管及相变材料的制备方法
CN113462364A (zh) * 2021-07-01 2021-10-01 东莞理工学院 一种二维材料MXene稳定的水基相变乳液及其制备方法
CN113462364B (zh) * 2021-07-01 2023-03-03 东莞理工学院 一种二维材料MXene稳定的水基相变乳液及其制备方法
CN113636798A (zh) * 2021-08-13 2021-11-12 合肥工业大学 一种水泥基石蜡相变储能材料的制备方法
CN113667458A (zh) * 2021-08-20 2021-11-19 杭州鲁尔新材料科技有限公司 一种耐高温的有机相变材料
CN113667458B (zh) * 2021-08-20 2023-10-13 杭州鲁尔新材料科技有限公司 一种耐高温的有机相变材料
CN115260993A (zh) * 2022-06-29 2022-11-01 东莞理工学院 一种MXene稳定的离子液体基相变乳液及其制备方法
CN115260993B (zh) * 2022-06-29 2024-06-07 东莞理工学院 一种MXene稳定的离子液体基相变乳液及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105622959B (zh) 2018-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105622959A (zh) 一种石蜡相变乳液及其制备工艺
Wang et al. A comprehensive review on phase change material emulsions: Fabrication, characteristics, and heat transfer performance
Zhang et al. Development and characterization of novel and stable silicon nanoparticles-embedded PCM-in-water emulsions for thermal energy storage
Hong et al. Effects of HLB value on oil-in-water emulsions: Droplet size, rheological behavior, zeta-potential, and creaming index
Zhang et al. PCM-in-water emulsion for solar thermal applications: The effects of emulsifiers and emulsification conditions on thermal performance, stability and rheology characteristics
Wang et al. Highly stable graphite nanoparticle-dispersed phase change emulsions with little supercooling and high thermal conductivity for cold energy storage
Wang et al. Preparation of phase change material emulsions with good stability and little supercooling by using a mixed polymeric emulsifier for thermal energy storage
Zhao et al. Effect of free water on the flowability of cement paste with chemical or mineral admixtures
Ronald et al. Asphalt emulsions formulation: State-of-the-art and dependency of formulation on emulsions properties
Zhang et al. Effects of different control methods on the mechanical and thermal properties of ultra-light foamed concrete
Zhang et al. Evaluation and manipulation of the key emulsification factors toward highly stable PCM-water nano-emulsions for thermal energy storage
Sanfelix et al. Effect of microencapsulated phase change materials on the flow behavior of cement composites
CN103191670B (zh) 一种聚合物稳定的纳米乳液的制备方法
CN105884251B (zh) 一种基于石墨烯的水性电热涂料及其制备方法
Zhang et al. Experimental investigation on thermophysical properties of capric acid–lauric acid phase change slurries for thermal storage system
Sarkar et al. Effect of amphiphile chain length on wet foam stability of porous ceramics
CN102755847A (zh) 一种油包水型纳米乳液的低能耗制备方法
Ding et al. Novel paraffin/ethylene propylene diene monomer phase change latex with excellent stability and low viscosity
CN103525099A (zh) 含有双子表面活性剂的复配沥青乳化剂
Ren et al. Preparation of polyoxypropylene surfactant-based nanoemulsions using phase inversion composition method and their application in oil recovery
CN105295162B (zh) 一种聚乙烯蜡微乳液及其制备方法
Liu et al. Development of highly stable paraffin wax/water phase change material nano-emulsions as potential coolants for thermal management
CN104559972B (zh) 一种钻井用微裂缝微纳封堵材料及制备方法
CN103690379B (zh) 一种o/w型乳木果油纳米乳液及其制备方法
Zhang et al. Preparation and control mechanism of nano-phase change emulsion with high thermal conductivity and low supercooling for thermal energy storage

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant