CN110819309A - 一种-15℃相变蓄冷剂及其制备方法 - Google Patents

一种-15℃相变蓄冷剂及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110819309A
CN110819309A CN201911088014.2A CN201911088014A CN110819309A CN 110819309 A CN110819309 A CN 110819309A CN 201911088014 A CN201911088014 A CN 201911088014A CN 110819309 A CN110819309 A CN 110819309A
Authority
CN
China
Prior art keywords
phase change
cold storage
polyvinyl alcohol
storage agent
temperature
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
CN201911088014.2A
Other languages
English (en)
Inventor
宋汝祥
刘小辉
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.)
Shanghai Zhifan Cold Chain Technology Co Ltd
Original Assignee
Shanghai Zhifan Cold Chain 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 Shanghai Zhifan Cold Chain Technology Co Ltd filed Critical Shanghai Zhifan Cold Chain Technology Co Ltd
Priority to CN201911088014.2A priority Critical patent/CN110819309A/zh
Publication of CN110819309A publication Critical patent/CN110819309A/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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Thermotherapy And Cooling Therapy Devices (AREA)

Abstract

本发明公开了一种‑15℃相变蓄冷剂及其制备方法，所述的‑15℃相变蓄冷剂包括甘油10～50％、羧甲基纤维素钠1～3％、聚丙烯酸纳2～5％，硼砂0.2～2％、聚乙烯醇2～10％、去离子水。本发明保护的‑15℃相变蓄冷剂，为有机与无机产生化学反应结合物，其结晶温度在‑16℃～‑14℃，以固体状型态存在，这种蓄冷材料易于定型，作为冷媒使用过冷度小，可以有效解决冷冻效率低的问题。

Description

一种-15℃相变蓄冷剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种-15℃相变蓄冷剂，其结晶温度在-9℃～-7℃。按照本发明所得到的-15℃相变蓄冷剂，可用于各种冷冻产品的低温冷藏、低温运输等领域。
背景技术
随着生鲜行业的发展，相变蓄冷材料可应用于温控包装、冷链物流中。网购冻品一般用快递运输，运输时间短，冻品一般处于-15℃冷链运输不会导致变质。市场上，一般冰块蓄冷剂，冻结后，只能维持车厢或者密闭保温盒在2～8℃，无法达到产品要求的低温运输环境。同时市场上现有低温相变蓄冷液过冷度高，冷冻效率低，使用极不方便。
本发明公布了一种结晶温度在-15℃相变蓄冷剂，该蓄冷剂为有机与无机产生化学反应结合物甘油-聚乙烯醇-硼酸酯交联体，其结晶温度在-16℃～-14℃，以固体状型态存在，这种蓄冷材料易于定型，作为冷媒使用过冷度小，可以有效解决冷冻效率低的问题。
发明内容
鉴于现有技术中的上述缺陷和不足，本发明提供了一种-15℃相变蓄冷剂，其结晶温度在-16℃～-14℃，相变潜热可达250kJ/kg，期望提供一种提高冻结效率、固体形状的相变蓄冷剂，以这种蓄冷材料作为冷媒，能够满足肉类、海鲜的冷冻需求。
具体地，本发明提供了一种-15℃相变蓄冷剂，包括以下组分：甘油、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸纳、硼砂、聚乙烯醇、去离子水。
在另一优选的实施例中，本发明提供了一种-15℃相变蓄冷剂，包括以下质量百分比的组分：甘油10～50％、羧甲基纤维素钠1～3％、聚丙烯酸纳2～5％，硼砂0.2～2％、聚乙烯醇2～10％、去离子水。
在另一优选的实施例中，本发明提供了一种-15℃相变蓄冷剂，由质量百分比含量的以下成分组成：甘油10～50％、羧甲基纤维素钠1～3％、聚丙烯酸纳2～5％，硼砂0.2～2％、聚乙烯醇2～10％、去离子水。
优选地，所述的-15℃相变蓄冷剂的结晶温度为-16℃～-14℃。
优选地，所述的-15℃相变蓄冷剂的熔解潜热为250kJ/kg～300kJ/kg。
优选地，所述的-15℃相变蓄冷剂的熔解潜热为250kJ/kg。
优选地，所述的-15℃相变蓄冷剂为有机与无机产生化学反应结合物甘油-聚乙烯醇-硼酸酯交联体。
本发明的另一个目的是提供一种-8℃储冷材料组合物的制备方法，包括：
(1)用容器称取水；
(2)启动电动搅拌器，将权利要求1所述的无机结合物溶解于水中，得到组分A；
(3)将组分A加热到80℃，搅拌器设定在1000rpm，加入权利要求1所述的有机结合物于溶液中，并提升搅拌器转速在2500rpm，搅拌20分钟，即得-8℃储冷材料组合物。
在另一优选的实施例中，本发明提供了一种-15℃相变蓄冷剂的制备方法，包括：
(1)用容器称取去离子水；
(2)在搅拌条件下依次加入甘油、硼砂、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸钠，充分溶解、分散，得混合物A。
(3)在搅拌条件下，将混合物A加热，加入聚乙烯醇反应，得到粘稠状混合物，冷却后即得到-15℃相变蓄冷剂。
与现有技术相比，本发明的技术效果在于：
1.本发明保护的-15℃相变蓄冷剂为有机与无机结合物，作为冷媒过冷度小，可以有效解决冷冻效率低的问题。
2.本发明保护的-15℃相变蓄冷剂呈交联固体状态、易定型，反复使用相变潜热不衰减。
3.本发明保护的-15℃相变蓄冷剂可反复储冷，使用寿命长。
4.本发明保护的-15℃相变蓄冷剂可用于低温冷藏运输等方面，可以大幅度降低运输成本，保证运输产品的品质。
具体实施方式
下面将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。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。
本发明实施例和对比例所用的原料均来源于市购。
本发明所提供的相变材料按照步冷曲线法进行了结晶温度测定，并用DSC差热法测定了其熔解潜热。
实施例1
按照以下质量百分比准备原料：
甘油10％，羧甲基纤维素钠2％，聚丙烯酸钠3.5％，硼砂0.8％，聚乙烯醇6％，其余为去离子水；
制备方法：
(1)用容器称取去离子水；
(2)在搅拌条件下依次加入甘油、硼砂、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸钠，使之充分溶解、分散，得混合物A。
(3)在搅拌条件下，将混合物A加热，加入聚乙烯醇反应，得到粘稠状混合物，冷却后即得到该蓄冷材料组合物。
该相变蓄冷材料组合物按照步冷曲线法测试其结晶温度为-15.7℃，熔解潜热为258kJ/kg。
实施例2
按照以下质量百分比准备原料：
甘油15％，羧甲基纤维素钠2％,聚丙烯酸钠3％，硼砂1％，聚乙烯醇7％，其余为去离子水；
制备方法：
(1)用容器称取去离子水；
(2)在搅拌条件下依次加入甘油、硼砂、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸钠，使之充分溶解、分散，得混合物A。
(3)在搅拌条件下，将混合物A加热，加入聚乙烯醇反应，得到粘稠状混合物，冷却后即得到该蓄冷材料组合物。
该相变蓄冷材料组合物按照步冷曲线法测试其结晶温度为-16.2℃，熔解潜热为253kJ/kg。
实施例3
按照以下质量百分比准备原料：
甘油8％，羧甲基纤维素钠1％,聚丙烯酸钠2％，硼砂1.5％，聚乙烯醇5％，其余为去离子水；
制备方法：
(1)用容器称取去离子水；
(2)在搅拌条件下依次加入甘油、硼砂、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸钠，使之充分溶解、分散，得混合物A。
(3)在搅拌条件下，将混合物A加热，加入聚乙烯醇反应，得到粘稠状混合物，冷却后即得到该蓄冷材料组合物。
该相变蓄冷材料组合物按照步冷曲线法测试其结晶温度为-15.3℃，熔解潜热为262kJ/kg。
实施例4
按照以下质量百分比准备原料：
甘油12％，羧甲基纤维素钠1.5％,聚丙烯酸钠2.5％，硼砂1.2％，聚乙烯醇8.5％，其余为去离子水；
制备方法：
(1)用容器称取去离子水；
(2)在搅拌条件下依次加入甘油、硼砂、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸钠，使之充分溶解、分散，得混合物A。
(3)在搅拌条件下，将混合物A加热，加入聚乙烯醇反应，得到粘稠状混合物，冷却后即得到该蓄冷材料组合物。
该相变蓄冷材料组合物按照步冷曲线法测试其结晶温度为-14.8℃，熔解潜热为267kJ/kg。
实施例5
按照以下质量百分比准备原料：
甘油25％，羧甲基纤维素钠3％,聚丙烯酸钠4.5％，硼砂2％，聚乙烯醇9％，其余为去离子水；
制备方法：
(1)用容器称取去离子水；
(2)在搅拌条件下依次加入甘油、硼砂、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸钠，使之充分溶解、分散，得混合物A。
(3)在搅拌条件下，将混合物A加热，加入聚乙烯醇反应，得到粘稠状混合物，冷却后即得到该蓄冷材料组合物。
该相变蓄冷材料组合物按照步冷曲线法测试其结晶温度为-15℃，熔解潜热为255kJ/kg。
对比例1
按照以下质量百分比准备原料：
甘油3％，羧甲基纤维素钠1.2％,聚丙烯酸钠2.5％，硼砂0.3％，聚乙烯醇4％，其余为去离子水；
制备方法：
(1)用容器称取去离子水；
(2)在搅拌条件下依次加入甘油、硼砂、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸钠，使之充分溶解、分散，得混合物A。
(3)在搅拌条件下，将混合物A加热，加入聚乙烯醇反应，得到粘稠状混合物，冷却后即得到该蓄冷材料组合物。
该相变蓄冷材料组合物按照步冷曲线法测试其结晶温度为-4.7℃，熔解潜热为278kJ/kg。
对比例2
按照以下质量百分比准备原料：
羧甲基纤维素钠1.8％,聚丙烯酸钠3.2％，硼砂0.35％，聚乙烯醇4.7％，其余为去离子水；
制备方法：
(1)用容器称取去离子水；
(2)在搅拌条件下依次加入硼砂、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸钠，使之充分溶解、分散，得混合物A。
(3)在搅拌条件下，将混合物A加热，加入聚乙烯醇反应，得到粘稠状混合物，冷却后得到蓄冷材料组合物。
该相变蓄冷材料组合物为糊状，按照步冷曲线法测试其结晶温度为-0.5℃，熔解潜热为282kJ/kg。
对比例3
按照以下质量百分比准备原料：
甘油20％，羧甲基纤维素钠1.7％,聚丙烯酸钠2.4％，聚乙烯醇8％，其余为去离子水；
制备方法：
(1)用容器称取去离子水；
(2)在搅拌条件下依次加入甘油、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸钠，使之充分溶解、分散，得混合物A。
(3)在搅拌条件下，将混合物A加热，加入聚乙烯醇，得到混合物，冷却后得到蓄冷材料组合物。
该相变蓄冷材料组合物成糊状，按照步冷曲线法测试其结晶温度为-8.7℃，熔解潜热为242kJ/kg。
通过以上实施例1～5，本发明公开的蓄冷材料组合物的结晶温度在-16℃～-14℃，材料性能比较稳定，熔解潜热比较大，在250kJ/kg以上。对比例1～3表明，各组分调整后不再满足低温结晶蓄冷的条件，结晶的温度大幅上升。在对比例3中，未加入硼砂，该相变蓄冷组合物呈现糊状，且结晶温度高，不在在-16℃～-14℃温度范围，无应用价值。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明的实施范围，所以凡是依本发明所述范围的特征原料、特征步骤以及配方等同的变化，均应包括在本发明的申请专利范围之内。

Claims (8)

1.一种-15℃相变蓄冷剂，其特征在于，包括以下组分：甘油、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸纳、硼砂、聚乙烯醇、去离子水。
2.一种-15℃相变蓄冷剂，其特征在于，包括以下质量百分比的组分：甘油10～50％、羧甲基纤维素钠1～3％、聚丙烯酸纳2～5％，硼砂0.2～2％、聚乙烯醇2～10％、去离子水。
3.一种-15℃相变蓄冷剂，其特征在于，由质量百分比含量的以下成分组成：
甘油10～50％、羧甲基纤维素钠1～3％、聚丙烯酸纳2～5％，硼砂0.2～2％、聚乙烯醇2～10％、去离子水。
4.根据权利要求1所述的-15℃相变蓄冷剂，所述的-15℃相变蓄冷剂的结晶温度为-16℃～-14℃。
5.根据权利要求1所述的-15℃相变蓄冷剂，其特征在于，所述的-15℃相变蓄冷剂的熔解潜热为250kJ/kg～300kJ/kg。
6.根据权利要求1所述的-15℃相变蓄冷剂，其特征在于，所述的-15℃相变蓄冷剂的熔解潜热为250kJ/kg。
7.根据权利要求1所述的-15℃相变蓄冷剂，其特征在于，所述的-15℃相变蓄冷剂为有机与无机产生化学反应结合物甘油-聚乙烯醇-硼酸酯交联体。
8.一种-15℃相变蓄冷剂的制备方法，其特征在于，包括：
(1)用容器称取去离子水；
(2)在搅拌条件下依次加入甘油、硼砂、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸钠，充分溶解、分散，得混合物A。
(3)在搅拌条件下，将混合物A加热，加入聚乙烯醇反应，得到粘稠状混合物，冷却后即得到-15℃相变蓄冷剂。
CN201911088014.2A 2019-11-08 2019-11-08 一种-15℃相变蓄冷剂及其制备方法 Pending CN110819309A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911088014.2A CN110819309A (zh) 2019-11-08 2019-11-08 一种-15℃相变蓄冷剂及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911088014.2A CN110819309A (zh) 2019-11-08 2019-11-08 一种-15℃相变蓄冷剂及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110819309A true CN110819309A (zh) 2020-02-21

Family

ID=69553630

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911088014.2A Pending CN110819309A (zh) 2019-11-08 2019-11-08 一种-15℃相变蓄冷剂及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110819309A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4225233A4 (en) * 2020-11-09 2024-04-17 Rapid Aid Corp. HEAT PACK WITH SUPERCOOLED AQUEOUS SALINE SOLUTION AND GLYCERIN

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0625657A (ja) * 1992-07-07 1994-02-01 Nippon Soda Co Ltd 保冷剤
CN102786758A (zh) * 2011-11-04 2012-11-21 上海易舜冰袋有限公司 不下坠的新型冰袋
CN103725260A (zh) * 2013-12-16 2014-04-16 苏州安特实业有限公司 一种蓄冷效果好、冻结时间长的蓄冷剂及其制备方法
CN104497989A (zh) * 2015-01-22 2015-04-08 中国人民解放军总装备部卫生防疫队 一种水凝胶型相变蓄冷材料及其制备方法
CN105694319A (zh) * 2016-01-18 2016-06-22 袁暾 一种医用聚乙烯醇凝胶及其制备方法
CN108795389A (zh) * 2018-07-30 2018-11-13 合肥铭佑高温技术有限公司 一种缓释型复合蓄冷剂

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0625657A (ja) * 1992-07-07 1994-02-01 Nippon Soda Co Ltd 保冷剤
CN102786758A (zh) * 2011-11-04 2012-11-21 上海易舜冰袋有限公司 不下坠的新型冰袋
CN103725260A (zh) * 2013-12-16 2014-04-16 苏州安特实业有限公司 一种蓄冷效果好、冻结时间长的蓄冷剂及其制备方法
CN104497989A (zh) * 2015-01-22 2015-04-08 中国人民解放军总装备部卫生防疫队 一种水凝胶型相变蓄冷材料及其制备方法
CN105694319A (zh) * 2016-01-18 2016-06-22 袁暾 一种医用聚乙烯醇凝胶及其制备方法
CN108795389A (zh) * 2018-07-30 2018-11-13 合肥铭佑高温技术有限公司 一种缓释型复合蓄冷剂

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
但霞辉: "降温服中相变蓄冷材料的研究", 《中国有些硕士学位论文全文数据库 工程科技I辑》 *
冯立品: "化学交联柔性聚乙烯醇型蓄冷剂的制备", 《赤峰学院学报（自然科学版）》 *
姜猛进: "《高强高模聚乙烯醇纤维》", 30 June 2017, 国防工业出版社 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4225233A4 (en) * 2020-11-09 2024-04-17 Rapid Aid Corp. HEAT PACK WITH SUPERCOOLED AQUEOUS SALINE SOLUTION AND GLYCERIN
US12130087B2 (en) 2020-11-09 2024-10-29 Rapid Aid Corp. Heat pack with supercooled aqueous salt solution and glycerin

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6598076B2 (ja) 潜熱蓄冷材
CN109777365A (zh) 一种液态金属复合相变储能材料及其制备方法和应用
CN104830283B (zh) 低温相变蓄冷材料及其制备方法
CN110819309A (zh) 一种-15℃相变蓄冷剂及其制备方法
EP3864106B1 (en) Metal nitrate based compositions for use as phase change materials
CN111303839B (zh) 无机相变材料及其制备方法
CN113396199B (zh) 具有固体到固体转变的相变材料(pcm)
US20230265331A1 (en) Latent heat storage material for ultra-cold applications and container for temperature-controlled transport at ultra-cold temperatures
JP7388941B2 (ja) 蓄冷材の製造方法、蓄冷材、及びクーラーボックス
US4273666A (en) Hydrated Mg(NO3)2 reversible phase change compositions
US4272391A (en) Hydrated Mg(NO3)2 reversible phase change compositions
JP2021123684A5 (zh)
KR100524140B1 (ko) 저온 축냉시스템을 위한 잠열재
CN108359410A (zh) 一种-18℃常用相变贮能材料及其制备方法
CN110835520A (zh) 一种-8℃储冷材料组合物及其制备方法
JP2023527571A (ja) 相変化材料
JP6575859B2 (ja) 潜熱蓄冷材
CN102876300B (zh) 一种-33℃储冷材料组合物
CN115109024A (zh) 一种用于电解液生产的碳酸乙烯酯及电解液生产工艺
CN100560680C (zh) 一种室温相变储能介质及制备方法
JPH1135930A (ja) 潜熱蓄冷材
US20240158681A1 (en) Metal nitrate based compositions for use as phase change materials
US20240337428A1 (en) Cold storage material and cooler box
US20240076537A1 (en) Cold storage material
JPH1135932A (ja) 潜熱蓄冷材

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: 20200221