CN1068138A - 聚合物水凝胶及其蓄冷装置 - Google Patents

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周嘉芳
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Abstract

聚合物水凝胶及其蓄冷装置，涉及蓄冷材料及蓄 冷装置。聚合物水凝胶是由高吸水性树脂、防冻剂和 水，并加入少量防霉剂而组成的，在低温下呈不冻结 态的蓄冷材料。蓄冷装置是由塑料外壳和以聚合物 水凝胶作冷冻介质的蓄冷装置外面再辅以隔离层。 本发明具有的低温特性不但可用于医用蓄冷装置，也 可广泛地用于家庭生活和冷藏、保鲜等各种降温需要 的场合，体积小重量轻，柔软弹性搬运方便，使用可 靠，是一项有推广价值的技术。

Description

本发明涉及蓄冷材料及其蓄冷装置
聚合物水凝胶是用途十分广泛的高分子材料，它不溶于水但能吸水膨胀，并在其结构中保持相当量的水，因此可广泛地用于工农业、林业及日用化工等领域。但是不管是水或是普通的聚合物水凝胶，例如澱粉型（丙烯腈接技，丙烯酸接技），聚丙烯腈水解物，聚丙烯酰胺，改性聚乙烯醇水凝胶等等，在低温下均呈冻结态，使用不便，感觉不适。本发明的聚合物水凝胶是一种在低温下具有柔软性的新的冷冻介质。
本发明的目的是提供一种在低温下具有柔软弹性的新的蓄冷材料及其蓄冷装置。
本发明的聚合物水凝胶，是由高吸水性树脂，防冻剂和水混合组成，同时还可有少量防霉剂。
高吸水性树脂包括澱粉型（丙烯腈接技，丙烯酸接技），聚丙烯腈水解物型，聚丙烯酰胺类，聚乙稀醇型，聚环氧乙烷型，异丁烯-顺酐共聚型等。
防冻剂如：丙三醇、乙二醇，二甘醇，三甘醇，低分子聚烷撑醚，1.3～和1.4-丁二醇，1.4-丁三醇，三羟基甲基丙烷，2-甲基丁三醇等等。
水可以是自来水、蒸淄水和去离子水等。
本发明的聚合物水凝胶其组分比为：高吸水性树脂∶防冻剂∶水＝1∶0～70∶10～1000。
高吸水性树脂以改性聚乙烯醇最佳;防冻剂以乙二醇最佳，乙二醇可为正品或回收产品。
防霉剂，如苯甲酸，苯甲酸钠，丙酸，尼泊尔金脂等，其用量可为0.1～2%（重量）。
聚合物水凝胶的配制工艺是在常温下将按上述比例称取的各项物质，放在容器中搅拌混合，最好放置一段时达到高吸水性树脂吸水平衡之后即可得到所述聚合物水凝胶。
高吸水性树脂中，改性聚乙烯高吸水性树脂和乙二醇、水制成的聚合物水凝胶性能最佳，具有凝胶强度大，凝胶外观好等优点。根据使用要求采用不同的配比可在较低（可至-50℃）温度下呈不冻结态。利用它在低温下不冻结的特性可以作成各种蓄冷装置制品。
本发明所说的蓄冷装置是由塑料外壳内装入聚合物水凝作冷冻介质而组成的。外面再辅以用泡沫塑料或棉布等作垫和布袋组成的隔离层。塑料外壳指的是聚苯乙烯泡沫塑料，聚氨脂泡沫塑料，各种聚合物的吹塑吸塑或聚乙烯膜制成的。适合各种使用要求的形状和大小的外壳。
本发明的聚合物水凝胶制取简单，不需要昂贵复杂的设备。例如：用38克改性聚乙烯树脂，吸收35%乙二醇水溶1274克，将其放入容器内，常温下搅拌混合，放置约4小时，将其置于冷冻室中可冻至-18℃仍呈不冻结态。
聚合物水凝胶可根据需要采用不同配比可得蓄冷效果不同的材料，其蓄冷温度可到-50℃凝胶仍为柔软、弹性的不冻结状态，因而是一种蓄冷的好材料。
图1为采用聚合物水凝胶作冷冻介质的用于医疗上异型蓄冷装置示意图。图2为医疗领域用于人体不同部位局部降温的不同形状的蓄冷装置外形示意图。图中1-冷冻介质（聚合物水凝胶），2-塑料外壳，3-隔离层，4-固定用带。
实施例，如图2中A为用于鼻部的蓄冷装置，其外壳聚乙烯吸塑制成，或用聚乙烯膜制成上宽下窄的梯形凹凸状鞍状体装置，其基本尺寸约为上宽5厘米，下宽11厘米，长为4厘米，内装有30克含有35%防冻剂（乙二醇）和1%（重量）苯甲酸钠防霉剂的聚合物水凝胶，冷冻介质，置入冷冻室内，冷至-18℃（或更低后取出，装入由相同尺寸的泡沫塑料作为隔离垫和外层布袋构成的隔离层中，将凹处扣于鼻子上用固定带系在耳部即可使鼻子局部降温。示需要可反复替换使用。
图2中B所示为用于颈部扁桃体处的蓄冷装置。由图可知园弧状体的内侧可贴于颈上部，外层隔离层上的固定带可系于脖后使蓄冷装置不致掉落。塑料外壳也可使用聚乙烯塑料膜。蓄冷装置内装有聚合物水凝胶为冷冻介质310克其基本尺寸约为长20厘米，宽6厘米。
图2中C为用于腹部或平坦部位的异型蓄冷装置。可根据需要制成不同尺寸规格，使用方法同上例。
聚合物水凝胶作为蓄冷材料，在低温下柔软、弹性好，不流动作成各种蓄冷装置不怕碰撞和挤压。聚合物水凝胶作为蓄冷介质用于医疗领域的降温止血具有突出的优点，敷贴性好，使用方便，柔软病人感觉舒适。聚合物水凝胶作为蓄冷介质还可广泛用于食品等冷藏等，例如冷冻保存渔虾用以代替冰搬运储存方便。还可用于家庭生活和短时的食品保鲜，以及各种有限范围内的降温，都有明显的优越性，并且对环境没有污染。是一种用途广泛和有推广价值的技术。

Claims (5)

1、一种蓄冷材料-聚合物水凝胶，其特征是由高吸水性树脂、防冻剂和水，其配比为高吸水性树脂∶防冻剂∶水=1∶0～70∶10～1000(重量)，并混有少量0.1～2%(重量)防霉剂组成。
2、按照权利要求1所说的聚合物水凝胶，其特征是所说的高吸水性树脂以改性聚乙烯醇最佳，防冻剂以乙二醇最佳。
3、一种蓄冷材料-聚合物水凝胶，其特征是其制配方法是在常温下按比例称取的各项物质直接放在容器中搅拌混合即可。
4、异型蓄冷装置，其特征是由塑料外壳和以聚合物水凝胶作冷冻介质，外面再辅以隔离层而组成。
5、按照权利要求4所说的异型蓄冷装置，其特征是用于医用上可根据人体使用部位需要作成与人体部位相吻合的形状各异的不同尺寸规格。
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