CN109554165A - 一种凝胶态相变蓄冷材料及制备方法和冷链箱 - Google Patents

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罗潮菲
庄伟芳
陈永浩
张善智
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Abstract

本发明公开了一种凝胶态相变蓄冷材料及其制备方法，属于新材料技术领域，其主要用于药品冷链运输行业，本发明凝胶材料的相变点在2‑5度，相变潜热在180J/g以上，能保证药品运输过程中维持在2度以上，8度以下，其状态为凝胶态，不易析出和渗漏，相变前后始终为凝胶态，可反复使用，具有良好的循环稳定性，在药品运输行业具有良好的运用前景。本发明还提供了一种冷链箱，包括一箱体和置于箱体内的蓄冷剂；所述蓄冷剂的内壁还放置有凝胶片，所述凝胶片采用如上述的凝胶态相变蓄冷材料制作而成。

Description

一种凝胶态相变蓄冷材料及制备方法和冷链箱
技术领域
本发明属于新材料开发应用领域，尤其涉及蓄冷材料。
背景技术
蓄冷剂是一种由有机或(和)无机化合物组成的半透明(或不透明)的、粘稠胶状混合物，可在低温下吸收并储存大量冷量，而在温度较高时又能放出大量冷量，较长时间保持自身及周围小范围内的温度环境。而现有的冷链运输行业中，常用正十四烷烃作为药品2-8度运输的蓄冷剂，但正十四烷烃属于油性液体，易析出和渗漏，而且常常在正十四烷烃低温冻结时，伴随着大量的显热，而该部分显热如不提前释放掉或者释放过量，常常会导致保温箱温度过冷而影响药品运输的效果，但显热是一种难以判断和计量的一部分能量，在药品保温箱大批量运输过程中，显热释放是一种难以控制或者较复杂操作的过程，这也是当前冷链运输行业的一大痛点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种蓄冷材料，解决传统药品冷链2-8度运输，使用液体蓄冷剂容易发生析出和渗漏，容易对药品造成污染的问题。
本发明所要解决的另一主要技术问题是提供一种冷链箱，解决蓄冷剂冻结时伴随的大量显热，使药品过冷的问题。
为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种凝胶态相变蓄冷材料，包括：正十三烷烃和正十四烷烃；其中正十三烷烃的所占的质量分数为4.435％-9.37％，正十四烷烃所占的质量分数为79.83％-89.015％。
本发明还提供了一种凝胶态相变蓄冷材料的制备方法，包括如下步骤：
1)按规定配比称取定量的正十三烷烃和十四烷烃混合，在150-300r/min的转速下搅拌混合均匀制成基体溶液；
2)将基体溶液倒入反应釜中，在100-150r/min的转速下升温至45-55℃，加入热塑性弹性体并均匀地倒入抗氧化剂，升温至85℃，待其形成凝胶形态时，倒入事先准备好的容器，待其冷却形成凝胶。
在一较佳实施例中：所述基体溶液中，正十三烷烃所占地质量分数为5％-10％，正十四烷烃所占的质量分数为90％-95％。
在一较佳实施例中：所述抗氧化剂的型号为1010和168。
在一较佳实施例中：所述基体溶液所占的质量分数为88.7％-93.7％，热塑性弹性体所占的质量分数为6％-11％，1010型号的抗氧化剂型号所占质量分数为0.1％-0.2％，168型号的抗氧化剂所占质量分数为0.1％-0.2％；且基体溶液、热塑性弹性体、1010型号的抗氧化剂、168型号的抗氧化剂的质量分数相加为1。
本发明还提供了一种冷链箱，包括一箱体和置于箱体内的蓄冷剂；所述蓄冷剂的内壁还放置有凝胶片，所述凝胶片采用如上所述的凝胶态相变蓄冷材料制作而成。
附图说明
图1是实施例1制成的相变凝胶材料的温度冻结曲线图；
图2是实施例1制成的凝胶片无凝胶片用于保温箱测试的对比图；
图3是实施例2制成的相变凝胶材料的温度冻结曲线图；
图4是实施例2制成的凝胶片无凝胶片用于保温箱测试的对比图。
具体实施方式
为了使本发明技术方案更加清楚，现将本发明结合实施例和附图做进一步详细说明：
实施例1
一种凝胶态相变蓄冷材料，其制作方法在于，按重量百分比的将10％的十三烷烃，90％的十四烷烃倒入反应釜中，开启搅拌器，在200r/min的转速下搅拌半个小时均匀混合，升温至50度，再均匀的倒入7％的热塑性弹性体，并倒入0.2％的抗氧化剂1010和0.3％的抗氧化剂168，然后升温至85度，待其形成凝胶状时倒入制作好的容器中，待其冷却定型形成凝胶材料。制成的相变凝胶材料如图1所示，相变点为3.5℃。由于药品运输中有一部分要用到0-5度，而十四烷烃的相变点是6左右，无法满足该部分的要求，而通过配比十三烷烃可以降低相变点，控制相变点在2-5度，既能满足这部分的温度要求，更能满足2-8度的药品运输。
其实际应用为：将上述凝胶凝胶态相变蓄冷材料装入铝箔袋中，抽真空定型，形成凝胶片。将制作好的凝胶片分别插入事先准备好的内胆袋中，放入冷链箱中，然后在冷链箱内壁和内胆袋之间放入冻好的0度或者5度蓄冷剂，其测试图谱如图2，可知无放凝胶片的保温箱测试结果，过冷到-7度，而放有凝胶片的保温箱，测试结果不仅不过冷，2-8度保温时长还大大增加。这是由于凝胶吸收了蓄冷剂在-20度冻结时含有的显热，该部分显热只需要7mm左右的不冻结的凝胶吸收，而凝胶具有容易制作薄片，冷却成型后可分布均匀的优点。
实施例2
一种凝胶态相变蓄冷材料，其制作方法在于，按重量百分比的将5％的十三烷烃，95％的十四烷烃倒入反应釜中，开启搅拌器，在200r/min的转速下搅拌半个小时均匀混合，升温至50度，再均匀的倒入9％的SEPS，并倒入0.1％的抗氧化剂1010和0.2％的抗氧化剂168，然后升温至85度，待其形成凝胶状时倒入制作好的容器中，待其冷却定型，制成的相变凝胶材料如图3测试，相变点为4.9℃。
将上述凝胶凝胶态相变蓄冷材料装入铝箔袋中，抽真空定型，形成凝胶片。将制作好的凝胶片分别插入事先准备好的内胆袋中，放入冷链箱中，然后在冷链箱内壁和内胆袋之间放入冻好的0度或者5度蓄冷剂，其测试图谱如图4，可知无放凝胶片的保温箱测试结果，过冷到-9度，而放有凝胶片的保温箱，测试结果不仅不过冷，2-8度保温时长还大大增加。
实施例3
一种凝胶态相变蓄冷材料，其制作方法在于，按重量百分比的将7％的十三烷烃，93％的十四烷烃倒入反应釜中，开启搅拌器，在200r/min的转速下搅拌半个小时均匀混合，升温至50度，再均匀的倒入7％的SEPS，并倒入0.1％的抗氧化剂1010和0.1％的抗氧化剂168，然后升温至85度，待其形成凝胶状时倒入制作好的容器中，待其冷却定型，在把定型后的凝胶，装入铝箔袋中，抽真空定型，形成凝胶片。
实施例4
一种凝胶态相变蓄冷材料，其制作方法在于，按重量百分比的将9％的十三烷烃，91％的十四烷烃倒入反应釜中，开启搅拌器，在200r/min的转速下搅拌半个小时均匀混合，升温至50度，再均匀的倒入8％的SEPS，并倒入0.1％的抗氧化剂1010和0.2％的抗氧化剂168，然后升温至85度，待其形成凝胶状时倒入制作好的容器中，待其冷却定型，在把定型后的凝胶，装入铝箔袋中，抽真空定型，形成凝胶片。
以上仅为本发明的优选实施例，但本发明的范围不限于此，本领域的技术人员可以容易地想到本发明所公开的变化或技术范围。替代方案旨在涵盖在本发明的范围内。因此，本发明的保护范围应由权利要求的范围确定。

Claims (6)

1.一种凝胶态相变蓄冷材料，其特征在于包括：正十三烷烃和正十四烷烃；其中正十三烷烃的所占的质量分数为4.435％-9.37％，正十四烷烃所占的质量分数为79.83％-89.015％。
2.一种凝胶态相变蓄冷材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
1)按规定配比称取定量的正十三烷烃和十四烷烃混合，在150-300r/min的转速下搅拌混合均匀制成基体溶液；
2)将基体溶液倒入反应釜中，在100-150r/min的转速下升温至45-55℃，加入热塑性弹性体并均匀地倒入抗氧化剂，升温至85℃，待其形成凝胶形态时，倒入事先准备好的容器，待其冷却形成凝胶。
3.根据权利要求2所述的一种凝胶态相变蓄冷材料的制备方法，其特征在于：所述基体溶液中，正十三烷烃所占地质量分数为5％-10％，正十四烷烃所占的质量分数为90％-95％。
4.根据权利要求2所述的一种凝胶态相变蓄冷材料的制备方法，其特征在于：所述抗氧化剂的型号为1010和168。
5.根据权利要求4所述的一种凝胶态相变蓄冷材料的制备方法，其特征在于：所述基体溶液所占的质量分数为88.7％-93.7％，热塑性弹性体所占的质量分数为6％-11％，1010型号的抗氧化剂型号所占质量分数为0.1％-0.2％，168型号的抗氧化剂所占质量分数为0.1％-0.2％；且基体溶液、热塑性弹性体、1010型号的抗氧化剂、168型号的抗氧化剂的质量分数相加为1。
6.一种冷链箱，包括一箱体和置于箱体内的蓄冷剂；其特征在于：所述蓄冷剂的内壁还放置有凝胶片，所述凝胶片采用如权利要求1所述的凝胶态相变蓄冷材料制作而成。
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