CN111059949B - 一种新型强化复合相变流体及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于相变材料技术领域,具体公开了一种新型强化复合相变流体的制备方法和应用。所述制备方法包括如下制备步骤:首先合成流体相变材料以及水溶性密胺预聚体,然后将所得水溶性密胺预聚体与脂肪酸酯水性乳液混合并进行乳化反应,得到强化复合传热微胶囊;在将所得强化复合传热微胶囊与所得流体相变材料混合均匀,得到新型强化复合相变流体。本发明制备的新型强化复合相变流体,由于加入强化传热复合微胶囊,使得相变流体在使用过程中,粒径的变化大大地减少,并且在此基础上增加了强化传热剂,使原有相变材料的传热效率大幅提升,使用寿命也有一定的增长。此外,该相变流体还具有相变潜热高,相变温度范围灵活可调控,稳定性好等优势。
Description
技术领域
本发明属于相变材料技术领域,具体涉及一种新型强化复合相变流体及其制备方法和应用。
背景技术
相变材料(phase changematerials,PCMs)是指在一定条件下能够发生物理状态(固-液、液-气、固-气、固-固等)改变的材料,以环境与体系的温度差,或者光、电场、磁场、化学能等为驱动力,实现热能的吸收和释放功能、或形状记忆恢复功能、记录功能等,并且在相变过程中,材料的化学性能不变、温度可以发生微小变化。而作为储能相变材料,其应该满足的主要条件有:适宜的相变温度;足够大的相变焓;性能稳定,能够反复使用;相变时的膨胀收缩率小;导热性能好,相变速度快;相变可逆性好;过冷度小;原料价廉易得等。故相变材料可广泛应用在节能建材、冷储运输、智能纤维和军事红外隐身等领域。但是相变材料在使用过程中容易发生泄漏、污染环境等一系列问题,且相变材料单独使用时,由于环境等影响,相变材料粒径变化程度较大,性能变差,加之有机相变材料导热效率较低,导致相变材料寿命较短。为了解决这些问题,相变材料微胶囊应运而生。
微胶囊技术自上世纪30年代开始就获得了迅猛的发展,对物质进行微胶囊化可以实现很多目的,如改善被包裹物质的物理性质、提高物质的稳定性、改善被包裹物质的反应活性和耐久性、隔开有毒物质等等。目前应用较为成熟的领域为食品、药品、化妆品等。该技术的核心在于将固体、液体或气体包封在惰性壳材内,通过调控制备条件,使其实现靶向性释放的目的。随着人们对微胶囊技术及相变材料的研究,相变材料开始可微胶囊化,采用特定的制备技术将芯材相变材料包封成于微胶囊。此法中,微胶囊的外壳隔绝了储能相变材料与环境的直接接触,能够保护芯材的相变功能不受影响,并且能防止使用过程中的泄露、相分离以及腐蚀性等问题,还能提高材料的热导率,极大地拓展了相变材料的应用。
如中国专利公开文本CN105498652A,胡剑峰等发明了一种强化传热相变微胶囊,该微胶囊降低了相变材料可燃性和液体流动性,避免相变材料的流失,且较稳定,更利于储存;并将传热强化剂和相变材料进行包覆,提高了传热效率;Zhao等人采用自组装方法制备了一种新型微胶囊化的正十八烷,该微胶囊具有良好的相变性能、较高的热存储能力和较高的热稳定性;中国专利公开文本CN106244117A,饶中浩等公开了一种无机水合盐相变储能微胶囊及其制备方法,储能微胶囊包括无机水合盐为芯材和无机材料为壁材,特点为包覆率高,密封性好,制备方法简单,具有较大的工业应用前景。
发明内容
针对以上现有技术存在的缺点和不足之处,本发明的首要目的在于提供一种新型强化复合相变流体的制备方法。
本发明的另一目的在于提供一种通过上述方法制备得到的新型强化复合相变流体。
本发明再一目的在于提供上述新型强化复合相变流体在储传热领域中的应用。
本发明目的通过以下技术方案实现:
一种新型强化复合相变流体的制备方法,包括如下制备步骤:
(1)将乳化剂、成核剂、水和甘油混合后再加入纳米氮化铝和纳米二硫化钼,得到浑浊溶液,然后与相变材料混合均匀后,得到脂肪酸酯水性乳液,冷却至室温后,得到流体相变材料;
(2)将三聚氰胺与甲醛溶液混合均匀后,调节溶液至碱性,然后加热搅拌至溶液变透明,再加水继续反应,得到水溶性密胺预聚体;
(3)将步骤(2)所得水溶性密胺预聚体与乳化剂、水混合均匀后,将所得混合溶液调节至酸性,再加入步骤(1)所得脂肪酸酯水性乳液并进行乳化反应,反应完成后加碱,得到强化复合传热微胶囊;
(4)将步骤(3)所得强化复合传热微胶囊与步骤(1)所得流体相变材料混合均匀,得到新型强化复合相变流体。
步骤(1)所述混合优选为预热至70~80℃再进行混合。
步骤(1)和步骤(3)所述乳化剂独立地为阿拉伯树胶粉、壬苯醇醚、聚氧乙烯月桂醇醚、十二烷基七聚乙二醇醚、十六烷基1,3丙二醇醚、鲸蜡醇聚醚-12、硬脂醇聚醚-2、硬脂醇聚醚-20、硬脂醇聚醚-100和油醇聚醚-8中的至少一种。
优选地,步骤(1)所述乳化剂为所述的两种或三种,当所述乳化剂为壬苯醇醚和鲸蜡醇聚醚-12时,质量比为1:1~6:1,优选为2:1~3:1;当所述乳化剂为硬脂醇聚醚-100、硬脂醇聚醚-20和硬脂醇聚醚-2时,质量比为1:1:1~6:1:2;当所述乳化剂为十二烷基七聚乙二醇醚、十六烷基1,3丙二醇醚和油醇聚醚-8时,质量比为1:1:1~6:1:2;当所述乳化剂为硬脂醇聚醚-100、壬苯醇醚和油醇聚醚-8时,质量比为1:1:1~6:1:2;当所述乳化剂为鲸蜡醇聚醚-12、硬脂醇聚醚-100和油醇聚醚-8时,质量比为1:1:1~6:1:2。
步骤(1)所述成核剂为聚乙烯基环丁烷、聚乙烯基-2-甲基环己烷、聚3-甲基-1-丁烯、聚环戊烯、聚苯乙烯、聚乙烯醇、聚丙烯醇、油醇聚氧乙烯醚和硬脂酸镁中的至少一种。
优选地,当步骤(1)所述成核剂为聚乙烯醇、油醇聚氧乙烯醚和硬脂酸镁时,所述聚乙烯醇、油醇聚氧乙烯醚、硬脂酸镁、甘油与水的质量比为2~8:0.5~3:1~6:3~10:150,优选为4~5:1~1.5:2~3:3~6:150,更优选为5:1:2:5:150。所述聚乙烯醇(水解)的质量分数优选为86%~89%。
步骤(1)所述乳化剂、成核剂、甘油和水的质量体积比为1~6g:1~6g:1~6g:30mL,优选为1~2g:1~2g:1~2g:30mL。
步骤(1)所述纳米氮化铝和纳米二硫化钼与浑浊溶液的质量比独立地为1:50~1000,优选为1:100~300。
步骤(1)所述相变材料为十四酸十二酯、十五酸十三酯、十六酸十四酯、十七酸十三酯、十八酸十四酯、十四酸十四酯、十六酸十六酯、聚甲基丙烯酸甲酯和硬脂酸中的至少两种。
优选地,步骤(1)中所述相变材料为十六酸十四酯、十八酸十四酯和十六酸十六酯的质量比为3:6:8的混合物;或为十五酸十三酯、十七酸十三酯和十四酸十四酯质量比为3:6:8的混合物;或为十七酸十三酯、聚甲基丙烯酸甲酯和硬脂酸质量比为3:6:8的混合物;或为十五酸十三酯、十八酸十四酯和硬脂酸比为3:6:8的混合物;或为十六酸十四酯与十八酸十四酯质量比为1:2的混合物;或为十四酸十二酯与十五酸十三酯质量比为1:2的混合物;或为十六酸十四酯与十七酸十三酯质量比为1:2的混合物;或为十八酸十四酯与十六酸十六酯质量比为3:4的混合物。
步骤(1)所述成核剂与相变材料的质量比为1:2~6,优选为1:3~5,更优选为1:3。
步骤(2)所述三聚氰胺与甲醛溶液中纯甲醛的摩尔比为1:2~1:10,优选为1:3~1:5。所述甲醛溶液是指福尔马林溶液。
步骤(2)所述碱性为pH=8~9。
步骤(2)所述加热为加热至65~70℃。
步骤(2)所述水的用量为甲醛溶液质量的1~3倍。
步骤(2)所述继续反应为在原有温度下反应20~50min。
步骤(3)所述水溶性密胺预聚体与乳化剂的质量比为1:1~1:5,优选为1:2~1:3。
步骤(3)所述水的用量满足将水溶性密胺预聚体、乳化剂全部溶解即可。
步骤(3)所述酸性为pH=1~6,通过硫酸、盐酸、草酸、醋酸、苯甲酸、甲酸和丁二酸中的至少一种调节混合溶液至酸性。
步骤(3)所述脂肪酸酯水性乳液与水溶性密胺预聚体的质量比为1:1~6:1;优选为1:1~3:1;更优选为1:1~2.5:1。
步骤(3)中所述乳化反应过程为:先用乳化剂在40~50℃及3000~4000r/min下搅拌乳化20~50min,然后升温至60~75℃,采用湍流搅拌桨在2500~3500r/min下搅拌反应3~5h。
步骤(2)步骤(3)所述碱独立地为氢氧化锂、氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化钙、三乙胺和氨水中的至少一种。
步骤(3)所述加碱为将反应完成后的溶液pH值调节为6~10。
步骤(4)所述强化复合传热为胶囊与流体相变材料的质量比为0.1:1~0.5:1,优选为0.1:1~0.2:1。
一种新型强化复合相变流体,通过上述方法制备得到。
所述新型强化复合相变流体在储传热领域中的应用。
与现有技术相比,本发明具有如下优点及有益效果:
(1)本发明制备的新型流体相变材料为乳液,由于使用酯作为相变材料,相变潜热较之其他有机相变材料要高,稳定性较好,热导率较高,且不可燃。
(2)本发明制备的新型相变流体微胶囊为白色、灰白色或黑色均匀球体,平均粒径0.1~10μm;水分质量含量≤5%;临界应力0~900mN,机械性能好。
(3)本发明新型强化复合相变流体微胶囊制备工艺简单,通过工艺技术对微胶囊的力学性能进行控制,可避免贮存、运输、填埋过程中因为微胶囊破裂过多带来的损失,提高循环利用的效率。
(4)本发明通过微胶囊技术包覆相变材料,降低其可燃性和液体流动性,避免相变材料的流失,制备的新型相变流体微胶囊较稳定,更利于储存;芯材中混有传热强化剂,可提高传热效率。
(5)本发明中通过强化传热复合微胶囊与相变材料的混合,可减小相变材料单独使用过程中粒径的变化,由于微胶囊以及相变材料中都混有一定比例的强化传热剂,故混合后可大大地提高有机相变材料的导热性,并增长相变材料在使用过程中的寿命。
(6)本发明所得新型强化复合相变流体微胶囊其残余甲醛含量低于5%,环保,对环境无害,可以广泛应用于储传热领域。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述,但本发明的实施方式不限于此。实施例中聚乙烯醇的牌号为CAS号:9002-89-5。
本发明制备的新型强化复合相变流体的性能表征方法如下:外观的测试:自然光下观察并记录;平均粒径:马尔文粒径分析仪;残余甲醛的量:用紫外光分光光度计测定;临界应力用微控系统(Model 403A)测定;水分测量按照GB/T6283-1986执行。相变温度与相变潜热:用差示热量扫描仪(DSC)测定;步冷曲线:用低温恒温槽测定;热导率:用热常数分析仪测定;循环稳定性:用高低温交变试验箱测定。
实施例1
本实施例的一种新型强化复合相变流体的制备,可用于直接接触式蓄冷器,原料配方如表1。
表1实施例1原料配方
(1)将所有制备芯材相变材料的原料(去离子水,相变材料,乳化剂及成核剂)全部预热至75℃。
(2)将预热好的相变材料如十六酸十四酯等酯类混合,并用搅拌器低速搅拌15min,制备分散相,得第一种溶液;再将预热好的乳化剂与成核剂如硬酯醇聚醚-10、硬酯醇聚醚-30、硬酯醇聚醚-40、硬酯醇聚醚-50、硬脂醇聚醚-100、硬脂醇聚醚-20、硬脂醇聚醚-2、聚乙烯醇、油醇聚氧乙烯醚、硬脂酸镁及甘油等加入至去离子水中,加入0.2g的纳米级氮化铝和0.2g的二硫化钼。保持温度,持续搅拌至溶液浑浊,得第二种溶液。
(3)将步骤(2)中两种溶液混合,而后放入超声波破碎机中高频处理5min,并持续搅拌冷却至室温后,得脂肪酸酯水性乳液。
(4)按配方称取三聚氰胺和甲醛溶液,(先加三聚氰胺后加甲醛)于三口烧瓶中搅拌混合,加入适量三乙胺调节体系pH值为8~9,将三聚氰胺甲醛混合溶液于65℃水浴中加热并搅拌,约10min后体系变透明,加入与甲醛溶液等质量的蒸馏水,继续反应50min即可得到透明低分子量的水溶性密胺预聚体。
(5)按配方称取乳化剂阿拉伯树胶粉,与密胺预聚体一起加入到烧杯中,再加入1L蒸馏水,在室温下低速搅拌直至全部溶解,用稀盐酸调节pH=4,再将步骤(3)中所得乳液加入其中,用乳化机在3000r/min转速下40℃乳化20min。再将水浴温度升至60℃,改用湍流搅拌桨在2500r/min转速下搅拌。继续反应3h之后,用氢氧化钠溶液(10%)调整pH值=10,停止反应,得到本实施例的强化传热复合微胶囊。
(6)将步骤(5)中制得的强化复合微胶囊以及步骤(3)中制得的相变材料按质量比10%混合,搅拌混合均匀,便可得到新型强化复合相变流体。
本实验例中制得的新型强化复合相变流体为均匀球体,平均粒径为1~10μm,水分质量含量≤5%,临界应力1~50mN,机械性能好,残余甲醛含量低于5%,导热系数为0.4~1.2W/m/℃,相变潜热≥175J/g,高压稳定性测试:≥2000V。
实施例2
本实施例的一种新新型强化复合相变流体的制备,可用于太阳能光伏光热电池板,原料配方如表2。
表2实施例2原料配方
(1)将所有制备芯材相变材料的原料(去离子水,相变材料,乳化剂及成核剂等)全部预热至75℃。
(2)将预热好的相变材料如十五酸十三酯等酯类混合,并用搅拌器低速搅拌15min,制备分散相,得第一种溶液;再将预热好的乳化剂与成核剂如壬苯醇醚、聚氧乙烯月桂醇醚、鲸蜡醇聚醚-12、聚乙烯基环丁烷、硬脂酸镁及甘油等加入至去离子水中,加入0.4g的纳米级氮化铝和0.4g的二硫化钼。保持温度,持续搅拌至溶液浑浊,得第二种溶液。
(3)将步骤(2)中两种溶液混合,而后放入超声波破碎机中高频处理5min,并持续搅拌冷却至室温后,得脂肪酸酯水性乳液。
(4)按配方称取三聚氰胺和甲醛溶液,(先加三聚氰胺后加甲醛)于三口烧瓶中搅拌混合,加入适量三乙胺调节体系pH值为8~9,将三聚氰胺甲醛混合溶液于65℃水浴中加热并搅拌,约10min后体系变透明,加入与甲醛溶液等质量的蒸馏水,继续反应50min即可得到透明低分子量的水溶性密胺预聚体。
(5)按配方称取乳化剂阿拉伯树胶粉,与密胺预聚体一起加入到烧杯中,再加入1L蒸馏水,在室温下低速搅拌直至全部溶解,用稀盐酸调节pH=4,再将步骤(3)中所得乳液加入其中,用乳化机在3500r/min转速下40℃乳化20min。再将水浴温度升至60℃,改用湍流搅拌桨在3000r/min转速下搅拌。继续反应3h之后,用氢氧化钠溶液(10%)调整pH值=10,停止反应,得到本实施例的强化传热复合微胶囊。
(6)将步骤(5)中制得的强化传热复合微胶囊以及步骤(3)中制得的相变材料按质量比10%混合,搅拌混合均匀,便可得到新型强化复合相变流体。
本实验例中制得的新型强化复合相变流体为均匀球体,平均粒径为0.6~7μm,水分质量含量≤5%,临界应力2~20mN,机械性能好,残余甲醛含量低于5%,导热系数为0.5~1.3W/m/℃,相变潜热≥175J/g,高压稳定性测试:≥2000V
实施例3
本实施例的一种新型强化复合相变流体的制备,可用于换流阀循环冷却系统中,原料配方如表3。
表3实施例3原料配方
(1)将所有制备芯材相变材料的原料(去离子水,相变材料,乳化剂及成核剂等)全部预热至75℃。
(2)将预热好的相变材料如十七酸十三酯等酯类酸类混合,并用搅拌器低速搅拌15min,制备分散相,得第一种溶液;再将预热好的乳化剂与成核剂如十二烷基七聚乙二醇醚、十六烷基1,3丙二醇醚、油醇聚醚-8、聚乙烯基-2-甲基环己烷、聚3-甲基-1-丁烯、聚环戊烯及甘油等加入至去离子水中,加入1g的纳米级氮化铝和1g的二硫化钼。保持温度,持续搅拌至溶液浑浊,得第二种溶液。
(3)将步骤(2)中两种溶液混合,而后放入超声波破碎机中高频处理5min,并持续搅拌冷却至室温后,得脂肪酸酯水性乳液。
(4)按配方称取三聚氰胺和甲醛溶液,(先加三聚氰胺后加甲醛)于三口烧瓶中搅拌混合,加入适量三乙胺调节体系pH值为8~9,将三聚氰胺甲醛混合溶液于65℃水浴中加热并搅拌,约10min后体系变透明,加入与甲醛溶液等质量的蒸馏水,继续反应50min即可得到透明低分子量的水溶性密胺预聚体。
(5)按配方称取乳化剂阿拉伯树胶粉,与密胺预聚体一起加入到烧杯中,再加入1L蒸馏水,在室温下低速搅拌直至全部溶解,用稀草酸调节pH=4,再将步骤(3)中所得乳液加入其中,用乳化机在4000r/min转速下室温乳化20min。再将水浴温度升至65℃,改用湍流搅拌桨在3000r/min转速下搅拌。继续反应3h之后,用氨水(10%)调整pH值=10,停止反应,得到本实施例的强化传热复合微胶囊。
(6)将步骤(5)中制得的强化复合微胶囊以及步骤(3)中制得的相变材料按质量比15%混合,搅拌混合均匀,便可得到新型强化复合相变流体。
本实验例中制得的新型强化复合相变流体为均匀球体,平均粒径为0.4~5μm,水分质量含量≤5%,临界应力1~15mN,机械性能好,残余甲醛含量低于5%,导热系数为0.6~1.5W/m/℃,相变潜热≥185J/g,高压稳定性测试:≥2000V
实施例4
本实施例的一种新型强化复合相变流体的制备,可用于工厂换热夹套,原料配方如表4。
表4实施例4原料配方
(1)将所有制备芯材相变材料的原料(去离子水,相变材料,乳化剂及成核剂等)全部预热至75℃。
(2)将预热好的相变材料如十五酸十三酯等酯类及酸类混合,并用搅拌器低速搅拌15min,制备分散相,得第一种溶液;再将预热好的乳化剂与成核剂如硬脂醇聚醚-100、壬苯醇醚、油醇聚醚-8、聚丙烯醇、油醇聚氧乙烯醚、硬脂酸镁及甘油等加入至去离子水中,加入质量2g的纳米级氮化铝和2g的二硫化钼。保持温度,持续搅拌至溶液浑浊,得第二种溶液。
(3)将步骤(2)中两种溶液混合,而后放入超声波破碎机中高频处理5min,并持续搅拌冷却至室温后,得脂肪酸酯水性乳液。
(4)按配方称取三聚氰胺和甲醛溶液,(先加三聚氰胺后加甲醛)于三口烧瓶中搅拌混合,加入适量三乙胺调节体系pH值为8~9,将三聚氰胺甲醛混合溶液于65℃水浴中加热并搅拌,约10min后体系变透明,加入与甲醛溶液等质量的蒸馏水,继续反应50min即可得到透明低分子量的水溶性密胺预聚体。
(5)按配方称取乳化剂阿拉伯树胶粉,与密胺预聚体一起加入到烧杯中,再加入1L蒸馏水,在室温下低速搅拌直至全部溶解,用稀盐酸调节pH=4,再将步骤(3)中所得乳液加入其中,用乳化机在4000r/min转速下40℃乳化20min。再将水浴温度升至60℃,改用湍流搅拌桨在3500r/min转速下搅拌。继续反应3h之后,用氢氧化钾溶液(10%)调整pH值=10,停止反应,得到本实施例的强化传热复合微胶囊。
(6)将步骤(5)中制得的强化复合微胶囊以及步骤(3)中制得的相变材料按质量比20%混合,搅拌混合均匀,便可得到新型强化复合相变流体。
本实验例中制得的新型强化复合相变流体为均匀球体,平均粒径为0.1~2μm,水分质量含量≤5%,临界应力1~10mN,机械性能好,残余甲醛含量低于5%,导热系数为0.7~1.7W/m/℃,相变潜热≥190J/g,高压稳定性测试:≥2000V
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种新型强化复合相变流体的制备方法,其特征在于包括如下制备步骤:
(1)将乳化剂、成核剂、水和甘油混合后再加入纳米氮化铝和纳米二硫化钼,得到浑浊溶液,然后与相变材料混合均匀后,得到脂肪酸酯水性乳液,冷却至室温后,得到流体相变材料;
(2)将三聚氰胺与甲醛溶液混合均匀后,调节溶液至碱性,然后加热搅拌至溶液变透明,再加水继续反应,得到水溶性密胺预聚体;
(3)将步骤(2)所得水溶性密胺预聚体与乳化剂、水混合均匀后,将所得混合溶液调节至酸性,再加入步骤(1)所得脂肪酸酯水性乳液并进行乳化反应,反应完成后加碱,得到强化复合传热微胶囊;
(4)将步骤(3)所得强化复合传热微胶囊与步骤(1)所得流体相变材料混合均匀,得到新型强化复合相变流体。
2.根据权利要求1所述的新型强化复合相变流体的制备方法,其特征在于:
步骤(1)和步骤(3)所述乳化剂独立地为阿拉伯树胶粉、壬苯醇醚、聚氧乙烯月桂醇醚、十二烷基七聚乙二醇醚、十六烷基1,3丙二醇醚、鲸蜡醇聚醚-12、硬脂醇聚醚-2、硬脂醇聚醚-20、硬脂醇聚醚-100和油醇聚醚-8中的至少一种;
步骤(1)所述成核剂为聚乙烯基环丁烷、聚乙烯基-2-甲基环己烷、聚3-甲基-1-丁烯、聚环戊烯、聚苯乙烯、聚乙烯醇、聚丙烯醇、油醇聚氧乙烯醚和硬脂酸镁中的至少一种;
步骤(1)所述相变材料为十四酸十二酯、十五酸十三酯、十六酸十四酯、十七酸十三酯、十八酸十四酯、十四酸十四酯、十六酸十六酯、聚甲基丙烯酸甲酯和硬脂酸中的至少两种。
3.根据权利要求2所述的新型强化复合相变流体的制备方法,其特征在于:
步骤(1)所述乳化剂为壬苯醇醚和鲸蜡醇聚醚-12时,质量比为1~6:1;当所述乳化剂为鲸蜡醇聚醚-12、硬脂醇聚醚-100和油醇聚醚-8时,质量比为1~6:1:1~2;当所述乳化剂为硬脂醇聚醚-100、硬脂醇聚醚-20和硬脂醇聚醚-2时,质量比为1~6:1:1~2;当所述乳化剂为十二烷基七聚乙二醇醚、十六烷基1,3丙二醇醚和油醇聚醚-8时,质量比为1~6:1:1~2;当所述乳化剂为硬脂醇聚醚-100、壬苯醇醚和油醇聚醚-8时,质量比为1~6:1:1~2;
当步骤(1)所述成核剂为聚乙烯醇、油醇聚氧乙烯醚和硬脂酸镁时,所述聚乙烯醇、油醇聚氧乙烯醚、硬脂酸镁、甘油与水的质量比为2~8:0.5~3:1~6:3~10:150。
4.根据权利要求1或2或3所述的新型强化复合相变流体的制备方法,其特征在于:
步骤(1)所述乳化剂、成核剂、甘油和水的质量体积比为1~6 g:1~6 g:1~6 g:30 mL;
步骤(1)所述纳米氮化铝和纳米二硫化钼与浑浊溶液的质量比独立地为1:50~1000;
步骤(1)所述成核剂与相变材料的质量比为1:2~6。
5.根据权利要求1所述的新型强化复合相变流体的制备方法,其特征在于:
步骤(2)所述三聚氰胺与甲醛溶液中纯甲醛的摩尔比为1:2~10;
步骤(2)所述水的用量为甲醛溶液质量的1~3倍。
6.根据权利要求1所述的新型强化复合相变流体的制备方法,其特征在于:
步骤(3)所述水溶性密胺预聚体与乳化剂的质量比为1:1~5;
步骤(3)所述脂肪酸酯水性乳液与水溶性密胺预聚体的质量比为1~6:1。
7.根据权利要求1所述的新型强化复合相变流体的制备方法,其特征在于:
步骤(4)所述强化复合传热为胶囊与流体相变材料的质量比为0.1~0.5:1。
8.根据权利要求1所述的一种新型强化复合相变流体的制备方法,其特征在于:
步骤(3)所述酸性为pH=1~6;
步骤(3)中所述乳化反应过程为:先用乳化剂在40~50℃及3000~4000 r/min下搅拌乳化20~50min,然后升温至60~75℃,在2500~3500 r/min下搅拌反应3~5h;
步骤(3)所述加碱为将反应完成后的溶液pH值调节为6~10。
9.一种新型强化复合相变流体,其特征在于:通过权利要求1~8任一项所述的方法制备得到。
10.根据权利要求9所述的新型强化复合相变流体在储传热领域中的应用。
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