CN107936930A - 一种有机高分子定型复合相变材料的制备方法 - Google Patents

一种有机高分子定型复合相变材料的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107936930A
CN107936930A CN201711241415.8A CN201711241415A CN107936930A CN 107936930 A CN107936930 A CN 107936930A CN 201711241415 A CN201711241415 A CN 201711241415A CN 107936930 A CN107936930 A CN 107936930A
Authority
CN
China
Prior art keywords
change material
organic
phase
preparation
shaped composite
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
CN201711241415.8A
Other languages
English (en)
Inventor
史全
孙克衍
寇艳
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.)
Dalian Institute of Chemical Physics of CAS
Original Assignee
Dalian Institute of Chemical Physics of CAS
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 Dalian Institute of Chemical Physics of CAS filed Critical Dalian Institute of Chemical Physics of CAS
Priority to CN201711241415.8A priority Critical patent/CN107936930A/zh
Publication of CN107936930A publication Critical patent/CN107936930A/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
    • C09K5/063—Materials absorbing or liberating heat during crystallisation; Heat storage materials

Abstract

本发明公开了一种通过溶剂加热共混合成一种可用作储热相变材料的有机高分子定型复合相变材料的制备方法。该方法以有机高分子材料高密度聚乙烯为支撑材料，经过在溶剂中加热处理，然后加入有机相变材料，在持续加热的条件下，搅拌混匀；最后将产物经过热处理，得到有机高分子定型复合相变材料。其中，在有机相变材料加入的过程中，按一定的比例改变有机相变材料的质量，可得到不同相变焓的复合相变材料。本方法合成的复合相变材料中，有机高分子支架和相变材料之间通过物理联系结合在一起，稳定性好，可用于工业设备的储热和余热回收等方面。

Description

一种有机高分子定型复合相变材料的制备方法
技术领域
本发明属于有机高分子定型复合相变材料领域，特别涉及通过溶剂加热共混的方法合成均匀的有机定型复合相变材料的制备方法。
背景技术
相变材料作为热能储存的媒介，通过相变过程对热能的吸收或释放对热能进行管理和利用，随着能源问题的日益严峻，相变材料越来越受到人们的重视，尤其是相变性能优秀的有机相变材料。但由于有机相变材料在相变过程中固相到液相的转变，使得其在使用过程中会出现泄露、流动等问题，这极大地限制了相变材料的应用，因此解决相变材料的泄漏问题一直是该领域非常重要的研究方向。
目前来说，常见的解决有机相变材料泄漏的方法主要有三类：第一类是通过化学改性，将有机相变材料接枝到其他材料的分子链上从而形成固固相变材料，但这类方法存在接枝率低，反应过程繁琐等缺点，无法满足大规模应用的需求；第二类是定型相变材料，通过与无机多孔类材料，包括天然的膨胀珍珠岩、硅藻土等孔材料以及通过化学方法合成的二氧化硅凝胶、三氧化二铝等混合浸渍制得，此类材料由于密度较大的无机材料的引入，使得最终制备的相变材料的包覆率以及焓值降低明显，不利于热能储存；第三类是微胶囊相变材料，将相变材料作为芯材通过化学合成的方法包裹在壳材料之中，防止其在相变过程中流动泄漏，但此类相变材料往往伴随着过冷度的增大，同时复杂的合成过程对实验条件提出了更高的要求。
本发明采用有机高分子材料高密度聚乙烯作为支撑材料，通过溶剂加热共混的方法，将高密度聚乙烯溶于溶剂中形成稳定均一溶液，然后，有机相变材料石蜡、脂肪酸、糖醇等作为储热功能材料加入到其中，充分混合后对其进行热处理，将其中的溶剂蒸发出去，最终形成有机定型复合相变材料。在产物中，相变材料均匀的分散在支撑材料中，相变材料填充含量高，相变焓值大；二者之间通过物理作用紧密联系，形成稳定性高的定性复合材料。
发明内容
为解决现有技术存在的问题，本发明提出通过溶剂加热共混将高密度聚乙烯作为支撑载体制备复合相变材料的制备方法，以有机相变材料石蜡、脂肪酸、糖醇作为相变功能材料，通过与载体材料在溶剂中进行加热共混，并通过热处理除去溶剂，制备出有机高分子定型复合相变材料。
本发明合成有机高分子定型复合相变材料包括以下步骤：
(1)将具有高分子量的有机材料(高密度聚乙烯)与有机溶剂按照一定的比例，在加热的条件下溶解在其中，形成均匀稳定的溶液。
(2)将有机相变材料加入到步骤(1)所得溶液中，继续搅拌至充分混合；然后将混合物置于恒温烘箱中充分干燥除去溶剂，制得有机高分子定型复合相变材料。
进一步地，构筑有机高分子定型复合相变材料的支撑原料为高密度聚乙烯。
进一步地，构筑有机高分子定型复合相变材料的功能原料为有机相变材料，优选石蜡、脂肪酸、糖醇之一种或多种。在有机相变材料加入的过程中，按一定的比例改变有机相变材料的质量，可得到不同相变焓的复合相变材料。
进一步地，所用的有机溶剂为甲苯、二甲苯、间二甲苯之一种或多种。
进一步地，将高密度聚乙烯溶解在有机溶剂中时的加热温度为120-130℃。
进一步地，将有机相变材料溶解在支撑材料的溶液中时的加热温度为120-130℃。
进一步地，步骤(2)中有机相变材料在制得的有机高分子定型复合相变材料中的质量分数为50％-100％之间。
进一步地，在整个加热混合过程中高密度聚乙烯与有机溶剂的比例为：1g高密度聚乙烯溶于8-12mL有机溶剂中。
进一步地，所述步骤(2)中混合时间为1-3h。
进一步地，所属步骤(2)中有机相变材料的质量分数为50-80％。
进一步地，制备有机高分子定型复合相变材料的恒温烘箱温度为100-110℃。
合成的产物为白色固体，有一定的韧性和拉伸强度，可以作为储热相变材料应用。
本发明所涉及的试剂价廉易得、工艺条件要求低，所制备的有机高分子定型复合相变材料为块状物质，具有无泄漏、相变焓值大、热稳定性好等特点。该产品在低于125℃环境中，可用于工业设备的储热和余热回收等方面。
附图说明
图1高密度聚乙烯/赤藓醇(60％)的差示扫描量热曲线。
具体实施方式
实施例1
(1)取高密度聚乙烯3g加入到三口烧瓶中，加入30mL间二甲苯，加热至120℃。
(2)向步骤(1)中加入4.5g赤藓醇，温度持续在120℃，搅拌2h至混合均匀。
(3)将步骤(2)中得到的混合物置于恒温烘箱中，温度100℃烘至恒重。
本发明有机高分子定型复合相变材料为白色块状物，其中赤藓醇质量百分数约占60％，其差示扫描量热曲线如图1所示。
实施例2
(1)取高密度聚乙烯3g加入到三口烧瓶中，加入27mL二甲苯，加热至120℃。
(2)向步骤(1)中加入7g石蜡，温度持续在120℃，搅拌2h至混合均匀。
(3)将步骤(2)中得到的混合物置于恒温烘箱中，温度100℃烘至恒重。
本发明有机高分子定型复合相变材料为白色块状物，其中石蜡质量百分数约占70％。
实施例3
(1)取高密度聚乙烯3g加入到三口烧瓶中，加入33mL间二甲苯，加热至120℃。
(2)向步骤(1)中加入4.5g十四酸，温度持续在120℃，搅拌2h至混合均匀。
(3)将步骤(2)中得到的混合物置于恒温烘箱中，温度100℃烘至恒重。
本发明有机高分子定型复合相变材料为白色块状物，其中十四酸质量百分数约占60％。

Claims (11)

1.一种有机高分子定型复合相变材料的制备方法，其特征在于，具有以下工艺步骤：
(1)将具有高分子量的有机材料，在加热的条件下溶解在有机溶剂中，形成均匀稳定的溶液；
(2)将有机相变材料加入到步骤(1)所得溶液中，继续搅拌至充分混合；然后将混合物置于恒温烘箱中充分干燥，制得有机高分子定型复合相变材料。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述具有高分子量的有机材料为高密度聚乙烯。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述有机相变材料为石蜡、脂肪酸、糖醇之一种或多种。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所用的有机溶剂为甲苯、二甲苯、间二甲苯之一种或多种。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：将高密度聚乙烯溶解在有机溶剂中时的加热温度为120-130℃。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：将有机相变材料溶解在步骤(1)所得支撑材料的溶液中时的加热温度为120-130℃。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中有机相变材料在制得的有机高分子定型复合相变材料中的质量分数为50％-100％之间。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：在整个加热混合过程中高密度聚乙烯与有机溶剂的比例为：1g高密度聚乙烯溶于8-12mL有机溶剂中。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：制备的有机高分子定型复合相变材料的恒温烘箱温度为100-110℃。
10.一种采用权利要求1所述方法制备得到的有机高分子定型复合相变材料，其特征在于：合成的产物为白色固体。
11.一种权利要求10所述有机高分子定型复合相变材料的应用，其特征在于：所述有机高分子定型复合相变材料用作储热相变材料。
CN201711241415.8A 2017-11-30 2017-11-30 一种有机高分子定型复合相变材料的制备方法 Pending CN107936930A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711241415.8A CN107936930A (zh) 2017-11-30 2017-11-30 一种有机高分子定型复合相变材料的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711241415.8A CN107936930A (zh) 2017-11-30 2017-11-30 一种有机高分子定型复合相变材料的制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107936930A true CN107936930A (zh) 2018-04-20

Family

ID=61948065

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711241415.8A Pending CN107936930A (zh) 2017-11-30 2017-11-30 一种有机高分子定型复合相变材料的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107936930A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111607362A (zh) * 2020-07-01 2020-09-01 广东工业大学 一种高导热柔性相变材料的制备方法及电池模组
CN112280536A (zh) * 2020-09-18 2021-01-29 湖北中烟工业有限责任公司 一种用于新型烟草滤棒中的降温储能相变材料及其制备方法
CN114058190A (zh) * 2020-08-04 2022-02-18 中国科学院大连化学物理研究所 一种可控结晶的定形环氧相变材料及其制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04163370A (ja) * 1990-10-26 1992-06-08 Matsushita Electric Works Ltd 蓄熱繊維
CN1369537A (zh) * 2002-03-01 2002-09-18 清华大学 一种定形相变材料的制备方法
CN1506434A (zh) * 2002-12-07 2004-06-23 中国科学技术大学 定形相变贮能材料及其制备方法
CN101092554A (zh) * 2007-06-27 2007-12-26 江苏大学 一种适用于常温节能的复合相变储能材料及其制备方法
CN104893672A (zh) * 2015-05-21 2015-09-09 沈阳建筑大学 高密度聚乙烯/石蜡复合相变材料及其制备方法
CN106245128A (zh) * 2016-08-13 2016-12-21 华南理工大学 一种石蜡相变储能复合纤维及其制备方法与应用
CN106916568A (zh) * 2015-12-24 2017-07-04 上海邦中高分子材料有限公司 一种有机相变储能材料的制备

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04163370A (ja) * 1990-10-26 1992-06-08 Matsushita Electric Works Ltd 蓄熱繊維
CN1369537A (zh) * 2002-03-01 2002-09-18 清华大学 一种定形相变材料的制备方法
CN1506434A (zh) * 2002-12-07 2004-06-23 中国科学技术大学 定形相变贮能材料及其制备方法
CN101092554A (zh) * 2007-06-27 2007-12-26 江苏大学 一种适用于常温节能的复合相变储能材料及其制备方法
CN104893672A (zh) * 2015-05-21 2015-09-09 沈阳建筑大学 高密度聚乙烯/石蜡复合相变材料及其制备方法
CN106916568A (zh) * 2015-12-24 2017-07-04 上海邦中高分子材料有限公司 一种有机相变储能材料的制备
CN106245128A (zh) * 2016-08-13 2016-12-21 华南理工大学 一种石蜡相变储能复合纤维及其制备方法与应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ALKAN CEMIL等: ""Preparation, Thermal Properties and Thermal Reliability of Form-Stable Paraffin/Polypropylene Composite for Thermal Energy Storage"", 《JOURNAL OF POLYMERS AND THE ENVIRONMENT》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111607362A (zh) * 2020-07-01 2020-09-01 广东工业大学 一种高导热柔性相变材料的制备方法及电池模组
CN114058190A (zh) * 2020-08-04 2022-02-18 中国科学院大连化学物理研究所 一种可控结晶的定形环氧相变材料及其制备方法
CN112280536A (zh) * 2020-09-18 2021-01-29 湖北中烟工业有限责任公司 一种用于新型烟草滤棒中的降温储能相变材料及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107936930A (zh) 一种有机高分子定型复合相变材料的制备方法
JP4662900B2 (ja) 多孔性アガロースビーズを製造するための方法及び装置
Zhang et al. Enhancement of esterification conversion using novel composite catalytically active pervaporation membranes
Yin et al. Pickering emulsion: A novel template for microencapsulated phase change materials with polymer–silica hybrid shell
CN101918308B (zh) 碳化和/或活化碳质材料
CN104276877B (zh) 碳纳米管改性水基聚合物复合材料包膜控释肥料及其制备方法
Deng et al. Responsive colloidal polymer particles with ordered mesostructures
CN102218297B (zh) 一种无需不熔处理工艺的沥青基球形活性炭的制备方法
CN107596928A (zh) 一种同质纤维增强型pvdf中空纤维膜及其制备方法
Németh et al. Fully bio-originated latent heat storing calcium alginate microcapsules with high coconut oil loading
CN105399889A (zh) 一种相变储能材料的杂化壁材纳米胶囊及其制备方法
CN104828803A (zh) 一种单分散酚醛树脂炭微球的制备方法
CN104650104B (zh) 锌离子-卟啉纳米络合物的制备方法
CN104893671B (zh) 一种氨基甲酸酯类凝胶因子复合定形相变材料及其制备方法
CN110511727A (zh) 一种双层壳体相变微胶囊及其制备方法
CN103341342A (zh) 一种关于聚乙二醇相变储能复合材料微胶囊的制备方法
CN106397673A (zh) 一种连续釜式石油树脂加氢的方法及装置
Zhang et al. Hierarchically Macro‐/Mesoporous Polymer Foam as an Enhanced and Recyclable Catalyst System for the Sustainable Synthesis of 5‐Hydroxymethylfurfural from Renewable Carbohydrates
Zhang et al. HiGee strategy toward rapid mass production of porous covalent organic polymers with superior methane deliverable capacity
CN105883805B (zh) 一种基于油茶籽壳基的高比表面积碳微球的制备方法
CN104084063B (zh) 磺化聚醚醚酮-氨基负载铬有机骨架杂化膜及制备和应用
CN102199265B (zh) 一种长碳链尼龙改性酚醛树脂及其制备方法
CN108531139A (zh) 一种成型烧结碳为载体的定形相变材料及其制备方法
Jiang et al. CuII@ PAA/PVC mesoporous fibers: A hybrid wedding as a high‐performance versatile heterogeneous catalyst for A3, KA2, and decarboxylative A3 reactions
CN104877639B (zh) 一种脲类凝胶因子复合定形相变材料及其制备方法

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
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180420