CN107353878A - 一种高稳定性相变乳状液及其应用 - Google Patents

一种高稳定性相变乳状液及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN107353878A
CN107353878A CN201710505362.XA CN201710505362A CN107353878A CN 107353878 A CN107353878 A CN 107353878A CN 201710505362 A CN201710505362 A CN 201710505362A CN 107353878 A CN107353878 A CN 107353878A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
phase
change emulsion
high stability
weight
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.)
Pending
Application number
CN201710505362.XA
Other languages
English (en)
Inventor
唐小华
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.)
Wuhu Wisdom Technology Co Ltd
Original Assignee
Wuhu Wisdom Technology 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 Wuhu Wisdom Technology Co Ltd filed Critical Wuhu Wisdom Technology Co Ltd
Priority to CN201710505362.XA priority Critical patent/CN107353878A/zh
Publication of CN107353878A publication Critical patent/CN107353878A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • C09K5/02—Materials undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/06—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to solid or vice versa
    • C09K5/066—Cooling mixtures; De-icing compositions
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A41—WEARING APPAREL
    • A41D—OUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
    • A41D13/00—Professional, industrial or sporting protective garments, e.g. surgeons' gowns or garments protecting against blows or punches
    • A41D13/002—Professional, industrial or sporting protective garments, e.g. surgeons' gowns or garments protecting against blows or punches with controlled internal environment
    • A41D13/005—Professional, industrial or sporting protective garments, e.g. surgeons' gowns or garments protecting against blows or punches with controlled internal environment with controlled temperature
    • A41D13/0053—Cooled garments

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明公开了一种高稳定性相变乳状液及其应用，相变乳状液包括如下重量份的原料：正十四烷10‑20份、正十八烷40‑80份、乳化剂20‑30份、硬脂酸丁酯6‑10份、聚乙烯醇10‑20份和水100‑200份。本发明的相变乳状液粘度相对更低，具有减阻特点，作为液冷服冷却液循环使用时，不易堵塞管道，泵耗降低。

Description

一种高稳定性相变乳状液及其应用
技术领域
本发明属于传热材料技术领域，具体涉及一种高稳定性相变乳状液及其应用。
背景技术
现有的液冷服冷却介质都是各种形式的冷却液，常见的如水、冰水混合物、乙烯基乙二醇与水组成的混合液及各种各样的冷冻液等。为了提高散热效率和有效的工作时间，目前基本上所有的液冷服均采用降低冷却液温度的作法，冷却液的温度通常为零度或零度以下。为提高热传导效率，液冷服的换热管路网通常是紧贴皮肤或相隔一层轻薄的面料，在零度或更低的冷却液温度下，便会造成人体皮肤温度过低，穿着不舒服；过低的皮肤温度会加大身体组织内的热传递，造成机体组织的振颤，从而引起人体生理甚至心理的不适感。
潜热型功能热流体由不同方法制成的相变材料微粒和单相传热流体混合构成固液多相流体，分为相变乳状液和微胶囊相变乳状液两种。与普通单相传热流体相比，由于相变材料微粒固液相变过程中吸收或释放潜热，因此在其相变温度段，该类多相混合流体具有很大的表观比热，且由于相变微粒对流体流动和传热的影响，可明显增大传热流体与管道壁面间的传热能力。不仅可作为高效传热介质，大幅度提高流体的有效表观比热和传热性能，显著减小换热器及冷热流体输送管道的尺寸，降低其输送功耗，而且所谓高效热能输运介质，大大减小和降低流体流量。
目前，大多数液冷服存在冷凝水问题，冷凝水的存在，不仅会影响液冷服的散热效率，而且大大降低了液冷服的穿着舒适性。如何在保证液冷服传热效率的前提下，提高其穿着舒适性，是我们迫切需求解决的问题。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种高稳定性相变乳状液及其应用，目的是降低粘度，避免堵塞液冷服管路。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种高稳定性相变乳状液，包括如下重量份的原料：
正十四烷10-20份、正十八烷40-80份、乳化剂20-30份、硬脂酸丁酯6-10份、聚乙烯醇10-20份和水100-200份。
优选的，所述正十四烷与正十八烷的质量比为1:2-4。目的是使最终制得的相变乳状液形态稳定。
所述乳化剂为吐温20和/或TA-20乳化剂。目的是促进体系乳化。
所述TA-20乳化剂和吐温20的质量比为2-5:1。采用此比例的两种乳化剂混合，能够使得其与聚乙烯醇形成的均相体系能够降低制备最终相变乳状液的乳化时间，并且使得最终获得的相变乳状液稳定性更好。
该高稳定性相变乳状液的制备方法包括如下步骤：
(1)将加热熔融的聚乙烯醇10-20重量份和乳化剂20-30重量份混合搅拌成均匀向体系A；
(2)将正十四烷10-20重量份、正十八烷40-80重量份和蒸馏水100-200重量份混匀得到体系B；
(3)将A滴加到B中，并加热至30-45℃，之后加入硬脂酸丁酯6-10重量份，经搅拌、乳化后即得。
加入硬脂酸丁酯之前如果不进行低温加热处理，会延长搅拌乳化的时间，并且最终得到的产品粘度相对要高一些，若加热温度过高，会对最终相变乳状液的稳定性造成不利影响。
所述方法还包括在步骤(3)搅拌之前加入0.1-0.5重量份的氯化钠。少量钠金属盐的加入，能够提高乳化液的分散均匀性，提高乳化效率。
所述搅拌采用剪切乳化机进行搅拌。
所述搅拌的转速为9000-10000rpm/min。高搅拌速率，保证相变乳状液的粒径足够小，避免乳滴直径过大，易堵塞管路的现象。
采用所述相变乳状液作为液冷服中传热流体的应用。
所述传热流体中相变乳状液的质量百分比为15-30％。添加此质量百分比的冷却液作为液冷服中传热流体使用时，能够保证传热效率的同时，使得流体粘度相对较小，减小泵耗。
硬脂酸丁酯作为润滑剂，无毒，能够增加最终得到相变乳状液的热稳定性。
聚乙烯醇应采用医药级聚乙烯醇，其不同意化工级别聚乙烯醇，其属于安全的高分子材料，对人体无毒，无副作用，具有良好的生物相容性。
本发明的有益效果：采用本发明的相变乳状液作为液冷服的冷却循环液，具有如下有点：(1)材料无毒无腐蚀，化学结构稳定；(2)材料价格低廉，原料来源广；(3)蓄冷密度大，过冷度很小，能够解决液冷服的穿着不舒适型问题；(4)传热性强，远远优于单相流体水。用其作为传热介质比单项流体水所需的流量小，可以减小液冷服中制冷装置和换热管路网的尺寸。本发明的相变乳状液粘度相对更低，具有减阻特点，不易堵塞管道，泵耗降低。在作为冷却液使用过程中，不会产生甲醛等有毒物质，安全性高。
具体实施方式
下面通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。
本发明提供一种高稳定性相变乳状液，包括如下重量份的原料：
正十四烷10-20份、正十八烷40-80份、乳化剂20-30份、硬脂酸丁酯6-10份、聚乙烯醇10-20份和水100-200份。
正十四烷与正十八烷的质量比优选为1:2-4。乳化剂优选为吐温20和/或TA-20乳化剂。TA-20乳化剂和吐温20的质量比为2-5:1。
下面通过优选的实施例进行详细说明：
实施例1
一种高稳定性相变乳状液，包括如下重量份的原料：
正十四烷10份、正十八烷40份、TA-20乳化剂20份、硬脂酸丁酯6份、聚乙烯醇12份和水120份。
该高稳定性相变乳状液的制备方法包括如下步骤：
(1)将聚乙烯醇加热呈熔融状态，然后取12重量份加热熔融后的聚乙烯醇和TA-20乳化剂20重量份加入玻璃容器中，磁力搅拌成均匀相体系A；
(2)将正十四烷10重量份、正十八烷40重量份和蒸馏水120重量份加入另一玻璃容器中，边加边搅拌，得到体系B；
(3)将A缓慢的滴加到B中，滴加完毕后，恒温水浴加热至30℃，之后加入硬脂酸丁酯6重量份，用高剪切乳化机搅拌，搅拌转速为9000rpm/min，持续乳化1.2h后即可获得稳定性优良的相变乳状液。
实施例2
一种高稳定性相变乳状液，包括如下重量份的原料：
正十四烷20份、正十八烷60份、TA-20乳化剂20份、吐温20为10份、硬脂酸丁酯8份、聚乙烯醇15份和水150份。
该高稳定性相变乳状液的制备方法包括如下步骤：
(1)将聚乙烯醇加热呈熔融状态，然后取15重量份加热熔融后的聚乙烯醇、10重量份吐温20和TA-20乳化剂20重量份加入玻璃容器中，磁力搅拌成均匀相体系A；
(2)将正十四烷20重量份、正十八烷60重量份和蒸馏水150重量份加入另一玻璃容器中，边加边搅拌，得到体系B；
(3)将A缓慢的滴加到B中，滴加完毕后，恒温水浴加热至40℃，之后加入硬脂酸丁酯8重量份，用高剪切乳化机搅拌，搅拌转速为9500rpm/min，持续乳化1h后即可获得稳定性优良的相变乳状液。
实施例3
一种高稳定性相变乳状液，包括如下重量份的原料：
正十四烷20份、正十八烷40份、TA-20乳化剂25份、吐温20为5份、硬脂酸丁酯10份、聚乙烯醇15份和水180份。
该高稳定性相变乳状液的制备方法包括如下步骤：
(1)将聚乙烯醇加热呈熔融状态，然后取15重量份加热熔融后的聚乙烯醇、5重量份吐温20和TA-20乳化剂25重量份加入玻璃容器中，磁力搅拌成均匀相体系A；
(2)将正十四烷20重量份、正十八烷40重量份和蒸馏水180重量份加入另一玻璃容器中，边加边搅拌，得到体系B；
(3)将A缓慢的滴加到B中，滴加完毕后，恒温水浴加热至45℃，之后加入硬脂酸丁酯10重量份，用高剪切乳化机搅拌，搅拌转速为10000rpm/min，持续乳化0.9h后即可获得稳定性优良的相变乳状液。
实施例4
本实施例与实施例1的不同点在于，本实施例中未加入硬脂酸丁酯。
实施例5
本实施例与实施例1的不同点在于，本实施例中硬脂酸丁酯加入步骤(1)中。
实施例6
本实施例与实施例1的不同点在于本实施例中硬脂酸丁酯加入步骤(2)中。
实施例7
本实施例与实施例1的不同点在于，本实施例中硬脂酸丁酯加入之前并未作加热处理。
实施例8
本实施例与实施例1的不同点在于，本实施例在加入硬脂酸丁酯的同时，还加入氯化钠0.3重量份。
在温度为25℃条件下，将本发明制备的相变乳状液与水混合，对质量分数为15％、20％、30％的实施例1至8制备的相变乳状液的粘度(/mPa·S)进行测试，测试结果如下表1所示。
由上表可以看出，本发明实施例1-3制备的相变乳状液相对实施例4-6制备的相变乳状液粘度更小，流动状态相对更好。均可以用作液冷服的冷却液，由于粘度相对更小，不易堵塞液冷服的管路。实施例1-3和实施8制备的相变乳状液与传统流体水相比，其传热能力可增大4-5倍。实施例4-7制备的相变乳状液的传热能力可增大2-4倍。其中，实施例8制备的相变乳状液分散形态更好。
实施例1-3和实施例8制备的相变乳状液在转速4000r/min条件下，离心1h，均无明显分层现象。实施例4-7制备的相变乳状液在转速3000r/min条件下，离心1h，均无明显分层现象。
以上对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高稳定性相变乳状液，包括如下重量份的原料：
正十四烷10-20份、正十八烷40-80份、乳化剂20-30份、硬脂酸丁酯6-10份、聚乙烯醇10-20份和水100-200份。
2.根据权利要求1所述高稳定性相变乳状液，其特征在于，所述正十四烷与正十八烷的质量比为1:2-4。
3.根据权利要求1所述高稳定性相变乳状液，其特征在于，所述乳化剂为吐温20和/或TA-20乳化剂。
4.根据权利要求3所述高稳定性相变乳状液，其特征在于，所述TA-20乳化剂和吐温20的质量比为2-5:1。
5.根据权利要求1所述高稳定性相变乳状液，其特征在于，所述原料还包括0.1-0.3重量份的氯化钠。
6.采用权利要求1-5任一项所述高稳定性相变乳状液作为液冷服中传热流体的应用。
7.根据权利要求6所述应用，其特征在于，所述传热流体中相变乳状液的质量百分比为15-30％。
CN201710505362.XA 2017-06-28 2017-06-28 一种高稳定性相变乳状液及其应用 Pending CN107353878A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710505362.XA CN107353878A (zh) 2017-06-28 2017-06-28 一种高稳定性相变乳状液及其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710505362.XA CN107353878A (zh) 2017-06-28 2017-06-28 一种高稳定性相变乳状液及其应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107353878A true CN107353878A (zh) 2017-11-17

Family

ID=60274038

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710505362.XA Pending CN107353878A (zh) 2017-06-28 2017-06-28 一种高稳定性相变乳状液及其应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107353878A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107936928A (zh) * 2017-11-29 2018-04-20 杭州鲁尔新材料科技有限公司 一种用于药品冷链运输的低温相变材料
CN109862752A (zh) * 2019-02-22 2019-06-07 全球能源互联网欧洲研究院 冷却系统
CN111826125A (zh) * 2019-04-23 2020-10-27 中国科学院大连化学物理研究所 一种-68~-75℃低温蓄冷相变材料及其制备和应用
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

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100447208C (zh) * 2006-09-28 2008-12-31 成都新柯力化工科技有限公司 节能建筑涂料及制备方法
WO2013179653A1 (ja) * 2012-05-30 2013-12-05 Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 パラフィン系潜熱蓄熱材組成物及びその使用
CN103937461A (zh) * 2014-04-29 2014-07-23 华南理工大学 一种服装调温用相变微胶囊及其制备方法与应用
CN103555281B (zh) * 2013-10-24 2016-02-03 天津工业大学 一种建筑膜材用储能调温微胶囊及其制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100447208C (zh) * 2006-09-28 2008-12-31 成都新柯力化工科技有限公司 节能建筑涂料及制备方法
WO2013179653A1 (ja) * 2012-05-30 2013-12-05 Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 パラフィン系潜熱蓄熱材組成物及びその使用
CN103555281B (zh) * 2013-10-24 2016-02-03 天津工业大学 一种建筑膜材用储能调温微胶囊及其制备方法
CN103937461A (zh) * 2014-04-29 2014-07-23 华南理工大学 一种服装调温用相变微胶囊及其制备方法与应用

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107936928A (zh) * 2017-11-29 2018-04-20 杭州鲁尔新材料科技有限公司 一种用于药品冷链运输的低温相变材料
CN109862752A (zh) * 2019-02-22 2019-06-07 全球能源互联网欧洲研究院 冷却系统
CN109862752B (zh) * 2019-02-22 2020-04-10 全球能源互联网欧洲研究院 冷却系统
CN111826125A (zh) * 2019-04-23 2020-10-27 中国科学院大连化学物理研究所 一种-68~-75℃低温蓄冷相变材料及其制备和应用
CN111826125B (zh) * 2019-04-23 2022-03-08 中国科学院大连化学物理研究所 一种-68～-75℃低温蓄冷相变材料及其制备和应用
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

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107353878A (zh) 一种高稳定性相变乳状液及其应用
US7246506B2 (en) Thermal storage medium using a hydrate and apparatus thereof, and method for producing the thermal storage medium
CN102796494B (zh) 微米级相变微乳液的制备方法
CN104357019B (zh) 一种低温热控相变微胶囊及其制备方法
CN103276625B (zh) 一种硬脂酸钙水性分散液的制备方法
CN102796497A (zh) 一种气制油基油包水乳化钻井液及制备方法
CN102295917A (zh) 纳米粒子强化型制冷剂水合物相变蓄冷工质的制备方法
CN107353879A (zh) 一种液冷服用相变乳状液的制备方法
CN106753261A (zh) 一种微胶囊相变材料及其制备方法
CN106957635A (zh) 复合纳米铜和纳米石墨烯片的微胶囊相变颗粒及制备方法
CN106978148A (zh) 一种多相介质相变储热材料及其制备方法
CN106391220B (zh) 砂磨机冷却循环余热利用装置
JPS60152448A (ja) オキシアルキル化第四アンモニウム化合物
CN109943290A (zh) 一种低电导率的相变流体及其制备方法
CN107365570A (zh) 一种液冷服用冷却液的制备方法
CN108753259A (zh) 制备冰浆用微乳液及其制备方法与应用
CN107189763A (zh) 一种冷却液及其应用
CN207076455U (zh) 一种高分子反应锅
CN101812718A (zh) 含硅型液体电解脱脂剂
JP2003268361A (ja) 抵抗低減効果を有する氷・水スラリーの生成方法、その輸送方法及びその輸送システム
CN110229712A (zh) 高润滑性切削液及其制备方法
CN108219905A (zh) 一种耐久型防锈乳化油的制备方法
CN104610922A (zh) 用于蓄冷空调的相变材料及其制作方法
CN209453381U (zh) 一种新型的磨床用注水冷却装置
CN105568696B (zh) 纳米银三防抗菌整理剂的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20171117

RJ01 Rejection of invention patent application after publication