CN106590543A - 一种定型复合相变储能材料及其制备方法 - Google Patents

一种定型复合相变储能材料及其制备方法 Download PDF

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CN106590543A CN201611128343.1A CN201611128343A CN106590543A CN 106590543 A CN106590543 A CN 106590543A CN 201611128343 A CN201611128343 A CN 201611128343A CN 106590543 A CN106590543 A CN 106590543A
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李丽萍
曲美洁
郭垂根
欧荣贤
孙理超
王清文
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Abstract

本发明涉及一种储能材料，公开了一种定型复合相变储能材料及制备方法，包括纤维素和与所述纤维素吸附形式结合的脂肪酸‑脂肪醇低共熔物，其中，所述纤维素与所述脂肪酸‑脂肪醇低共熔物的重量比为5～30：15～40，所述脂肪酸‑脂肪醇低共熔物中，脂肪酸与脂肪醇的重量比为0.1～35：0.1～30。将所述纤维素吸附的脂肪酸‑脂肪醇低共熔物，经聚合物定型而成。本发明将聚合物熔融共混法和多孔基质吸附法共同使用，既能保证材料中吸附的相变材料足够使用，也能保证其定型使用，同时在体系中引入了木质纤维素，能够减少对聚合物的依赖，降低成本，做环境友好型的制品，扩宽了该相变材料的使用范围。

Description

一种定型复合相变储能材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种储能材料，尤其涉及一种定型相变储能材料。
背景技术
固-液相变材料是利用材料在固-液相之间转化来吸收和释放能量，当温度高于相变材料的熔点，材料从固态转变为液态，吸收外界的能量进行储存。当温度低于相变温度的熔点，材料从液态转换成固态，释放能量，提高环境温度。有机类相变材料具有固体成型好、几乎无过冷及相分离现象、腐蚀性小、内聚力强、化学稳定性好、可回收等优点，但是这类相变材料固态导热性差、相变过程中因应力作用易发生液相泄漏，极大地限制了该类材料的应用。
目前脂肪酸作为相变物质的应用主要是将脂肪酸单独使用在材料中，或者将不同种脂肪酸之间进行二元或者三元复合，得到具有相变的功能的材料。脂肪酸的防泄漏工作一般是单独用一些多孔材料吸附或者用聚合物进行固定。Yang等将LA和低密度聚乙烯(Low-density Polyethylene,LDPE)在烧杯中预融解，之后在油浴锅中高温搅拌融合，倒入模具中静止冷却成型。但此种方法得到的复合相变材料包裹的相变物质较少，容易泄露。Sari等将一系列脂肪酸的低共熔物与蛭石通过真空浸渍法将脂肪酸的低共熔物吸附在蛭石的孔洞中，脂肪酸的低共熔物通过超声震荡法获得。但此类相变材料中低共熔物含量比较低，且此类相变材料导热效果不好。由于脂肪酸的熔点分布较广，单一的脂肪酸经常不能达到使用温度要求，需要对各种脂肪酸进行二元或多元复合。
发明内容
针对现有技术中的缺点，本发明提供一种新型的定型复合相变储能材料，以及制备该定型复合相变材料的方法。
具体的技术方案如下：
一种纤维素复合相变储能材料，包括纤维素吸附的脂肪酸-脂肪醇低共熔物，其中，所述纤维素与所述脂肪酸-脂肪醇低共熔物的重量比为5～30：15～40，所述脂肪酸-脂肪醇低共熔物中，脂肪酸与脂肪醇的重量比为0.1～35：0.1～30。
优选的，所述脂肪酸是癸酸，月桂酸，肉豆蔻酸，棕榈酸，硬脂酸中的至少一种；
优选的，所述脂肪醇是癸醇，月桂醇，肉豆蔻醇，棕榈醇，硬脂醇中的至少一种。
优选的，所述纤维素是羟丙基甲基纤维素，甲基纤维素，羧甲基纤维素和羟乙基纤维素中的至少一种。
本发明还包括上述纤维素复合相变储能材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将所述脂肪酸与所述脂肪醇混合融化，经超声震荡后与所述纤维素混合，再经超声震荡或真空吸附后，抽滤得到所述纤维素复合相变储能材料。
本发明还进一步包括一种定型复合相变储能材料，由热塑性聚合物包覆的上述纤维素复合相变储能材料。
其中，所述热塑性聚合物与所述纤维素复合相变储能材料的重量比为30～60：30～60。
优选的，所述热塑性聚合物为高密度聚乙烯，聚丙烯，聚甲基丙烯酸甲酯，聚氯乙烯，聚氨酯和聚苯乙烯中的至少一种。
本发明还包括上述定型复合相变储能材料的制备方法，包括以下步骤：将所述纤维素复合相变储能材料、所述热塑性聚合物与抗氧剂和界面相容剂混合，经熔融挤出得到所述定型复合相变储能材料。
其中，所述抗氧剂的质量为所述热塑性聚合物的0～10％，所述界面相容剂的质量为所述热塑性聚合物的10～30％。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明通过选择绿色环保的有机酸类相变材料，通过与有机醇进行二元复合制得熔点在室温范围的相变材料，降低单一脂肪酸和脂肪醇的相变温度，同是利用脂肪醇的芳香气味对脂肪酸的刺激性气味进行稀释，拓宽脂肪酸和脂肪醇的温度适用范围。
充分利用纤维素具有丰富孔隙结构的特点，通过其微孔的毛细作用力将液态的相变材料真空浸渍吸入纤维素细胞空腔内，达到一定装载率。生物质材料存在着包括细胞腔、纹孔等微米级(10～50微米)孔隙以及细胞壁中纳米级(1～10纳米)的孔隙，对于木质纤维素而言仍然保留木材的细胞孔隙结构，在一定的真空和温度下，熔融的有机相变材料可以被吸入填充到木材细胞孔隙里，其坚硬的细胞壁可以作为有机相变材料的多孔支撑材料制备相变材料。
将生物质材料负载有机酸类室温相变材料与热塑性聚合物熔融复合挤出成型，获得具有优异性能的定型室温相变储能材料。制备得到的定型复合相变储能材料具有较好的稳定性，腐蚀性小。相变温度在20-25℃之间，适合室温使用，相变焓高，可达到130J/g。相变时具有较高的稳定性，不产生泄漏现象，包覆良好。
本发明将聚合物熔融共混法和多孔基质吸附法共同使用，既能保证材料中吸附的相变材料足够使用，也能保证其定型使用，同时在体系中引入了木质纤维素，能够减少对聚合物的依赖，降低成本，做环境友好型的制品，扩宽了该相变材料的使用范围。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步说明。
图1为本发明实施例制作方法的流程示意图；
图2为本发明纤维素复合相变储能材料的孔径分析；
图3为本发明纤维素复合相变储能材料的N2吸附-脱附曲线；
图4：A为本发明纤维素的扫描电镜显示图；B为本发明纤维素复合相变储能材料的扫描电镜显示图；
图5为本发明纤维素复合相变储能材料的XRD分析，其中，a为脂肪酸-脂肪醇低共熔物/纤维素聚合物复合材料，b为脂肪酸-脂肪醇低共熔物，c为纤维素；
图6为本发明定型复合相变材料熔融50次循环前后材料的DSC分析；
图7为本发明定型复合相变材料固化50次循环前后材料的DSC分析；
图8为纤维素复合相变材料和定型复合相变材料的TGA曲线；
图9为纤维素复合相变材料和定型复合相变材料的DTG曲线。
具体实施方式
本发明提供了一种纤维素复合相变储能材料(PCM)，包括纤维素和与所述纤维素吸附形式结合的脂肪酸-脂肪醇低共熔物。其中，纤维素与脂肪酸-脂肪醇低共熔物的重量比为5～30：15～40，优选为12～24：21～33，进一步优选为17～19：26～28。脂肪酸-脂肪醇低共熔物中，脂肪酸与脂肪醇的重量比为0.1～35：0.1～30，优选为3～28：1～24，进一步优选为8～26：2～19。
本发明中的脂肪酸优选为癸酸(Capric Acid,CA)，月桂酸(Lauric Acid,LA)，肉豆蔻酸(Myristic Acid,MA)，棕榈酸(Palmitic Acid,PA)，硬脂酸(Stearic Acid,SA)中的至少一种；脂肪醇优选为癸醇(Isodecanol,ID)，月桂醇(Dodecyl,DD)，肉豆蔻醇(Tetradecanol,TD)，棕榈醇(hexadecanol,HD)和硬脂醇(Octadecanol,OD)中的至少一种。纤维素优选为指羟丙基甲基纤维素(Hydroxylpropyl Methyl Cellulose,HPMC)，甲基纤维素(Methyl cellulose,MC)，羧甲基纤维素(Carboxymethyl Cellulose,CMC)和羟乙基纤维素(Hydroxyethyl Cellulose,HEC)中的至少一种。本发明包括但不限于上述几种物质。
纤维素需要具有多孔结构，较多的氢键和羧基，具有较大的比表面积和比表面能。具有以上的性质，纤维素能够吸入足够的脂肪酸，同时通过表面张力，氢键和分子间作用力将脂肪酸牢牢固定在纤维素孔内。
本发明还提供了上述技术方案所述纤维素复合相变储能材料的制备方法，包括以下步骤：将脂肪酸与脂肪醇混合融化，经超声震荡后得到脂肪酸-脂肪醇低共熔物，再将脂肪酸-脂肪醇低共熔物与纤维素混合，再经超声震荡或真空吸附后，得到纤维素复合相变储能材料。
首选，将脂肪酸和脂肪醇混合，制备脂肪酸-脂肪醇低共熔二元相变材料。具体方法为，先将脂肪酸和脂肪醇加热融化，加热温度为50～80℃，优选为60～70℃，进一步为63～68℃；加热时间为10～30min，优选为15～20min，进一步为17～19min，直至其熔化完全。将熔化的脂肪酸和脂肪醇进行超声震荡，使脂肪酸和脂肪醇完全混合，形成低共熔物。其中，超声的功率为300～700W，优选为400～600W，进一步为480～520W；震荡的频率为20～60KHz，优选为30～50KHz，进一步为38～42KHz；超声震荡的时间为20～60min，优选为30～50min，进一步为35～45min。超声震荡后得到脂肪酸-脂肪醇低共熔二元相变材料。
将脂肪酸-脂肪醇低共熔二元相变材料与纤维素混合，制备纤维素吸附的脂肪酸/脂肪醇混合物。首先将脂肪酸-脂肪醇低共熔二元相变材料与纤维素按比例混合，利用超声震荡或者真空吸附的空气压力差使低共熔物进入纤维素的多孔空腔。采用超声震荡的方式，超声的功率设置为300～700W，优选为400～600W，进一步为480～520W；震荡的频率设置为20～60KHz，优选为30～50KHz，进一步为38～42KHz；超声震荡的时间为0.5～3h，优选为1～2h，进一步为1.5h。采用真空吸附，其真空度为0～0.16MPa，优选为0.04～0.12MPa，进一步为0.06～0.10MPa；吸附时间为0.5～3h，优选为1～2h，进一步为1.5h。充分利用生物质材料具有丰富孔隙结构的特点，通过其微孔的毛细作用力将液态的相变材料真空浸渍吸入生物质材料细胞空腔内，达到一定装载率。
最后，趁热用循环水泵抽滤制得纤维素复合相变储能材料。
本发明将该纤维素复合相变储能材料与聚合物熔融挤出，制备定型复合相变储能材料(FSPCM)。在本发明中，所述聚合物优选为热塑性聚合物，更优选但不限制为高密度聚乙烯(High Density Polyethylene,HDPE)，聚丙烯(Polypropylene,PP)，聚甲基丙烯酸甲酯(PolymethylMethacrylate,PMMA)，聚氯乙烯(Polyvinyl chloride,PVC)，聚氨酯(Polyurethane,PU)和聚苯乙烯(Polystyrene,PS)中的至少一种。其中，所述聚合物与所述纤维吸附的脂肪酸-脂肪醇低共熔物的重量比为30～60：30～60，优选为39～51：38～52，进一步优选为44～46：43～47。
本发明还提供了上述技术方案所述定型复合相变储能材料的制备方法，包括以下步骤：
将制得的纤维素吸附脂肪酸/脂肪醇与聚合物混合，得到混合物；
将所述混合物与抗氧剂和界面相容剂混合后熔融挤出，得到定型复合相变储能材料。
在本发明中，所述抗氧剂包括抗氧剂1010，抗氧剂1076，抗氧剂CA，抗氧剂164，抗氧剂DNP，抗氧剂DLTP，抗氧剂TNP。抗氧剂是一种对聚合物有着卓越的抗氧化性能的物质，在成型中防止其他样品氧化。在本发明中，所述抗氧剂的质量为所述聚合物的0～10％，优选为2.17～6.82％。在本发明中，所述界面相容剂包括马来酸酐接枝聚乙烯，马来酸酐接枝聚丙烯，KH-550，KH-560。界面相容剂是一种能够使纤维素和聚合物良好的混合。所述界面相容剂的质量为所述聚合物的10～30％，优选为15.22～22.73％。
将纤维素复合相变储能材料、聚合物、抗氧剂和界面相容剂的混合物进行熔融挤出，得到所述定型复合相变储能材料。熔融挤出的条件可以采用现有技术中的常规做法。优选将所述混合物加入已经预热的转矩流变仪中进行共混，预热温度为140～190℃，优选为160～180℃；共混时间为5～10min，进一步优选为6～8min，使熔融的聚合物包覆纤维素吸附的脂肪酸-脂肪醇低共熔物相变材料。最后，用压片机压片成型，制得脂肪酸-脂肪醇低共熔物/纤维素定型/聚合物基复合材料。
下面将结合本发明中的实施例，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：
将13.9g月桂酸和12.1g肉豆蔻醇加入在锥形瓶中，用恒温水浴锅在60～70℃下加热15～20min直至其熔化完全。将装有熔化的月桂酸和肉豆蔻醇的锥形瓶放入恒温超声清洗器中以38KHz的频率震荡40min混合均匀，再加入17g羟丙基甲基纤维素，并将锥形瓶在真空度为0.08MPa下真空吸附2-3小时；趁热用循环水泵抽滤制得纤维素吸附脂肪酸/脂肪醇混合物。
将21.5g上步制得的月桂酸-肉豆蔻醇/HPMC与23.0g HDPE混合，并加入1.0g抗氧剂1010和4.5g马来酸酐接枝聚乙烯；然后，将混合物加入到已经预热到160℃的转矩流变仪中，共混8min，使熔融的HDPE包覆相变材料；最后，用压片机压片成型，制得不同比例的脂肪酸-脂肪醇低共熔物/HPMC定型/HDPE基复合材料。
实施例2：
将8.0g肉豆蔻酸和19.0g肉豆蔻醇加入在锥形瓶中，用恒温水浴锅在60～70℃下加热15～20min直至其熔化完全。将装有熔化的肉豆蔻酸和肉豆蔻醇的锥形瓶放入恒温超声清洗器中以42KHz的频率震荡40min混合均匀，再加入17g羟丙基甲基纤维素，并将锥形瓶放入恒温超声清洗器中以42KHz的频率震荡1-2小时；趁热用循环水泵抽滤制得纤维素吸附脂肪酸/脂肪醇混合物。
将22.0g上步制得的肉豆蔻酸-肉豆蔻醇/HPMC与23.0g HDPE混合，并加入0.5g抗氧剂1076和2.5g马来酸酐接枝聚乙烯；然后，将混合物加入到已经预热到160℃的转矩流变仪中，共混7min，使熔融的HDPE包覆相变材料；最后，用压片机压片成型，制得不同比例的脂肪酸-脂肪醇低共熔物/HPMC定型/HDPE基复合材料。
实施例3：
将21.3g肉豆蔻酸和4.7g月桂醇加入在锥形瓶中，用恒温水浴锅在60～70℃下加热15～20min直至其熔化完全。将装有熔化的肉豆蔻酸和月桂醇的锥形瓶放入恒温超声清洗器中以40KHz的频率震荡40min混合均匀，再加入6g羟丙基甲基纤维素，并将锥形瓶在真空度为0.06MPa下真空吸附2-3小时；趁热用循环水泵抽滤制得纤维素吸附脂肪酸/脂肪醇混合物。
将12.5g上步制得的肉豆蔻酸-月桂醇/HPMC与22.0g HDPE混合，并加入1.5g抗氧剂1010和4.0g马来酸酐接枝聚乙烯；然后，将混合物加入到已经预热到160℃的转矩流变仪中，共混8min，使熔融的HDPE包覆相变材料；最后，用压片机压片成型，制得不同比例的脂肪酸-脂肪醇低共熔物/HPMC定型/HDPE基复合材料。
实施例4：
将10.1g棕榈酸和15.9g月桂醇加入在锥形瓶中，用恒温水浴锅在60～70℃下加热15～20min直至其熔化完全。将装有熔化的棕榈酸和月桂醇的锥形瓶放入恒温超声清洗器中以40KHz的频率震荡40min混合均匀，再加入38g甲基纤维素，并将锥形瓶放入恒温超声清洗器中以40KHz的频率震荡1-2小时；趁热用循环水泵抽滤制得纤维素吸附脂肪酸/脂肪醇混合物。
将40g上步制得的棕榈酸-月桂醇/甲基纤维素与22.0g聚丙烯混合，并加入0.5g抗氧剂TNP和5.0g马来酸酐接枝聚丙烯；然后，将混合物加入到已经预热到180℃的转矩流变仪中，共混8min，使熔融的聚丙烯包覆相变材料；最后，用压片机压片成型，制得不同比例的脂肪酸-脂肪醇低共熔物/纤维素定型/聚合物基复合材料。
实施例5
将2.0g硬脂酸和26.0g月桂醇加入在锥形瓶中，用恒温水浴锅在60～70℃下加热15～20min直至其熔化完全。将装有熔化的硬脂酸和月桂醇的锥形瓶放入恒温超声清洗器中以40KHz的频率震荡40min混合均匀，再加入27g羧甲基纤维素，并将锥形瓶在真空度为0.10MPa下真空吸附2-3小时；趁热用循环水泵抽滤制得纤维素吸附脂肪酸/脂肪醇混合物。
将32.5g上步制得的硬脂酸-月桂醇/羧甲基纤维素与22.0g聚氨酯混合，并加入1.7g抗氧剂1010和3.5g KH-560；然后，将混合物加入到已经预热到170℃的转矩流变仪中，共混8min，使熔融的聚氨酯包覆相变材料；最后，用压片机压片成型，制得不同比例的脂肪酸-脂肪醇低共熔物/纤维素定型/聚合物基复合材料。
实施例6
将25.2癸酸和2.8g硬脂醇加入在锥形瓶中，用恒温水浴锅在60～70℃下加热15～20min直至其熔化完全。将装有熔化的癸酸和硬脂醇的锥形瓶放入恒温超声清洗器中以40KHz的频率震荡40min混合均匀，再加入12g羟乙基纤维素，并将锥形瓶在真空度为0.8MPa下真空吸附2-3小时；趁热用循环水泵抽滤制得纤维素吸附脂肪酸/脂肪醇混合物。
将23.0g上步制得的癸酸-硬脂醇/HEC与22.5g PVC混合，并加入0.5g抗氧剂1010和5.9g KH-560；然后，将混合物加入到已经预热到160℃的转矩流变仪中，共混8min，使熔融的PVC包覆相变材料；最后，用压片机压片成型，制得不同比例的脂肪酸-脂肪醇低共熔物/HEC定型/PVC基复合材料。
对制备得到的定型复合相变储能材料的性能指标进行分析。
图2和图3分别为HPMC/脂肪酸-脂肪醇低共熔物相变复合材料的孔径分析和N2吸附-脱附曲线。从图2中可以看出，材料的比表面积从HPMC的3.106m2/g减少到0.604m2/g，孔容量从原来的0.00419cm3/g减少到了0.00183cm3/g，表明相变剂被吸附进了HPMC的孔洞，从而减少了材料的比表面积和孔容量。N2吸附-脱附曲线表明曲线类型从原来的II型等温线变成了III型等温线。II型等温线在低压开始阶段上升速率比较慢，是由于开始HPMC和N2之间存在较强的相互作用，随相对压力的增加，多层吸附逐步形成，达到饱和蒸汽压时，吸附层无穷多。III型等温线在低压阶段吸附量很少且吸附量基本不变，高压阶段吸附量很大，是因为相变剂被吸入孔内，孔大幅度减少。
图4为本发明材料的扫描电子显微镜测试。由图4A中可以清晰的看到HPMC纤维素的管状结构，具有空腔结构，而图4B可看出空腔消失，原因为孔中吸附了脂肪酸及脂肪醇低熔共融物，且其表面更加粗糙，是因为吸附了脂肪酸-脂肪醇低共熔物的结果。验证了HPMC空腔物理吸附的能力。
图5为本发明定型相变复合储能材料的XRD分析，从图中可看出，吸附后相变材料的衍射峰位置未发生变化，在20.4°,22.4°,23.9°,25.3°为MA-DD共融物的结晶衍射峰，表明物理吸附的存在。
图6和表1是定型复合相变材料的DSC分析，由图6和表1可以看出，复合后相变材料温度范围为20-25℃，适合用于室温相变储能材料，而且经过50次的冷热循环后，材料的温度和热焓变化不大，表明经过多次循环的复合相变材料仍具有较高的相变性能。
表1本发明定型复合相变材料的DSC测试数据
图8-9和表2是定型复合相变材料的TG分析，从其中可以发现，定型复合后的相变材料5wt％的失重，第一个失重峰，第二个失重峰，第三个失重峰的温度分别181.7℃，226.3℃，373.9℃和498.6℃，对比复合相变材料166.5℃，219.2℃，269.0℃和376.7℃。定型复合相变材料的5wt％的失重温度和第一阶段失重温度(相变材料的分解)都比复合相变材料温度有大幅度提高，由此可以判断像体系中加入聚合物后，其热稳定性提高了很多。循环前后的复合相变材料和定型复合相变材料的TG曲线没有很多的变化，可以表明循环后相变材料并没有明显变化，说明这两种相变材料有着良好的稳定性。
表2本发明定型复合相变材料的TG测试数据
本发明将聚合物熔融共混法和多孔基质吸附法共同使用，既能保证材料中吸附的相变材料足够使用，也能保证其定型使用，同时在体系中引入了木质纤维素，能够减少对聚合物的依赖，降低成本，做环境友好型的制品，扩宽了该相变材料的使用范围。制备得到的定型复合相变储能材料具有较好的稳定性，腐蚀性小。相变温度在20-25℃之间，适合使用，相变焓高，可达到130J/g。相变时具有较高的稳定性，不产生泄漏现象，包覆良好。
上述实施方式旨在举例说明本发明可为本领域专业技术人员实现或使用，对上述实施方式进行修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，故本发明包括但不限于上述实施方式，任何符合本权利要求书或说明书描述，符合与本文所公开的原理和新颖性、创造性特点的方法、工艺、产品，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种纤维素复合相变储能材料，其特征在于，包括纤维素和与所述纤维素吸附形式结合的脂肪酸-脂肪醇低共熔物，其中，所述纤维素与所述脂肪酸-脂肪醇低共熔物的重量比为5～30：15～40，所述脂肪酸-脂肪醇低共熔物中，脂肪酸与脂肪醇的重量比为0.1～35：0.1～30。
2.根据权利要求1所述的纤维素复合相变储能材料，其特征在于，所述脂肪酸是癸酸，月桂酸，肉豆蔻酸，棕榈酸和硬脂酸中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的纤维素复合相变储能材料，其特征在于，所述脂肪醇是癸醇，月桂醇，肉豆蔻醇，棕榈醇和硬脂醇中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的纤维素复合相变储能材料，其特征在于，所述纤维素是羟丙基甲基纤维素，甲基纤维素，羧甲基纤维素和羟乙基纤维素中的至少一种。
5.权利要求1～4任意一项所述纤维素复合相变储能材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将所述脂肪酸与所述脂肪醇混合融化，经超声震荡后与所述纤维素混合，再经超声震荡或真空吸附后，得到所述纤维素复合相变储能材料。
6.一种定型复合相变储能材料，其特征在于，由热塑性聚合物包覆的权利要求1～4任意一项所述纤维素复合相变储能材料。
7.根据权利要求6所述的定型复合相变储能材料，其特征在于，所述热塑性聚合物与所述纤维素复合相变储能材料的重量比为30～60：30～60。
8.根据权利要求6或7所述的定型复合相变储能材料，其特征在于，所述热塑性聚合物为高密度聚乙烯，聚丙烯，聚甲基丙烯酸甲酯，聚氯乙烯，聚氨酯和聚苯乙烯中的至少一种。
9.权利要求6～8任意一项所述定型复合相变储能材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将所述纤维素复合相变储能材料、所述热塑性聚合物与抗氧剂和界面相容剂混合，经熔融挤出得到所述定型复合相变储能材料。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述抗氧剂的质量为所述热塑性聚合物的0～10％，所述界面相容剂的质量为所述热塑性聚合物的10～30％。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107674654A (zh) * 2017-11-13 2018-02-09 东华大学 一种多孔聚合物基相变储能材料及其制备方法
CN108251070A (zh) * 2018-02-26 2018-07-06 苏州甫众塑胶有限公司 一种智能设备用相变储能材料的制备方法
CN110003863A (zh) * 2019-03-29 2019-07-12 上海海事大学 一种微冻冷藏食品保鲜用相变蓄冷材料及制备方法
CN110157381A (zh) * 2019-01-28 2019-08-23 山东知能新能源科技有限公司 一种多孔细菌纤维素复合相变储热材料及其制备方法
CN110408143A (zh) * 2019-06-27 2019-11-05 湖北英特吉新能源科技有限公司 一种发泡定形复合相变材料及其制备方法
CN110746938A (zh) * 2019-10-17 2020-02-04 东华大学 一种纤维素/聚吡咯支撑的复合相变储热材料及其制备方法
CN110746937A (zh) * 2019-10-14 2020-02-04 东华大学 一种氮化硼/纤维素封装的热导增强定形相变材料
CN113913159A (zh) * 2021-10-29 2022-01-11 河北科技大学 一种高潜热柔性复合相变材料及其制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130134347A1 (en) * 2011-05-02 2013-05-30 Michael Hugh Edgar Composite Structures with Phase Change Material and Adsorbent and Encapsulant Materials

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130134347A1 (en) * 2011-05-02 2013-05-30 Michael Hugh Edgar Composite Structures with Phase Change Material and Adsorbent and Encapsulant Materials

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LEI CAO ET AL: "Preparation and properties of shape-stabilized phase change materials based on fatty acid eutectics and cellulose composites for thermal energy storage", 《ENERGY》 *
李志广等: "相变材料十四醇-脂肪酸二元体系的DSC测定", 《功能材料》 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107674654A (zh) * 2017-11-13 2018-02-09 东华大学 一种多孔聚合物基相变储能材料及其制备方法
CN108251070A (zh) * 2018-02-26 2018-07-06 苏州甫众塑胶有限公司 一种智能设备用相变储能材料的制备方法
CN110157381A (zh) * 2019-01-28 2019-08-23 山东知能新能源科技有限公司 一种多孔细菌纤维素复合相变储热材料及其制备方法
CN110003863A (zh) * 2019-03-29 2019-07-12 上海海事大学 一种微冻冷藏食品保鲜用相变蓄冷材料及制备方法
CN110408143A (zh) * 2019-06-27 2019-11-05 湖北英特吉新能源科技有限公司 一种发泡定形复合相变材料及其制备方法
CN110746937A (zh) * 2019-10-14 2020-02-04 东华大学 一种氮化硼/纤维素封装的热导增强定形相变材料
CN110746938A (zh) * 2019-10-17 2020-02-04 东华大学 一种纤维素/聚吡咯支撑的复合相变储热材料及其制备方法
CN113913159A (zh) * 2021-10-29 2022-01-11 河北科技大学 一种高潜热柔性复合相变材料及其制备方法

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