CN111269698A - 丙烯酸类聚合物/脂肪酸交联的固-固相变材料及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种丙烯酸类聚合物/脂肪酸交联的固‑固相变材料及其制备方法。所述相变材料由包括以下重量份数的原料制备而成:丙烯酸类聚合物1~4份、脂肪酸5~10份、IIA族或IIB族的金属氧化物或氢氧化物0.2~0.5份。该固‑固相变材料的熔融焓在50~127J/g,熔融温度在20~60℃之间,具有优异的热稳定性、循环耐久性与形状保持能力,在纺织与建筑行业具有较好的应用前景。同时,该材料的制备方法简单,操作简便,无需后处理,且生产成本低,易于大规模工业化生产。
Description
技术领域
本发明属于相变储能技术领域,具体涉及一种丙烯酸类聚合物/脂肪酸交联的固-固相变材料及其制备方法。
背景技术
随着工业活动的日益频繁与全球人口的激增,人们对于能源的需求越来越大,导致全球能源危机与环境污染不断加剧。因此,开发一种清洁的可再生能源以及高效的能源转化与存储技术,是保证人类社会可持续发展的关键所在。太阳能、潮汐能、风能、地热能、生物质能等可再生能源利用可以在一定程度上缓解能源危机,但是,由于技术、环境与自身属性等因素的限制,这些可再生能源的利用效率非常的低。近些年来,相变材料因在相变过程中温度恒定且能够反复地存储与释放热能,而受到了巨大的关注,作为一种具有潜在应用价值的热能存储材料,能够用来缓解能源危机与环境污染。相变材料具体包括固-气、液-气、固-固和固-液四种相变材料。前两者相变过程中体积变化较大且伴有气体产生,难以满足实际应用的要求。固-液相变材料在相变过程中易发生泄漏,存在污染周围的介质的风险,极大地限制了它的应用范围。固-固相变材料在使用过程中形状稳定,更不易发生泄漏而受到越来越多的关注。通常情况下,我们可以将脂肪酸、脂肪醇、聚乙二醇等有机相变材料与不同的材料通过化学交联点进行反应,制成形状稳定、强度高、耐化学性好的固-固相变材料。
中国专利(CN105237680)公开了一种具有交联结构的固-固相变材料的制备方法。首先,将高级脂肪醇与马来酸酐通过熔融酯化反应制备马来酸双高级脂肪醇酯,再将马来酸双高级脂肪醇酯加热熔融,并加入三烯丙基异氰脲酸酯和引发剂,氮气氛围,采用熔融反应法制得了一种具有交联结构的固-固相变材料。该固-固相变材料结晶温度在24.4~32.9℃之间,结晶焓较低,仅为21.12~63.44J/g。中国专利(CN103045172)公开了一种以电子加速器产生的高能电子束,辐照添加有多烯丙基酸酯类辐射敏化剂的癸酸体系,使多烯丙基酸酯类辐射敏化剂与癸酸发生接枝和交联反应,制备出了一种疏水性癸酸基凝胶固-固相变材料。该制备过程利用到高能电子束,能耗较高,操作比较复杂。中国专利(CN104072658)公开了一种苯乙烯丙烯腈共聚物接枝脂肪酸固-固相变材料及其制备方法。该方法首先将苯乙烯丙烯腈共聚物溶解在三氯甲烷中;冰浴条件下,再将脂肪酰氯滴加到氯化铝溶液中,搅拌均匀后再滴加到苯乙烯丙烯腈共聚物溶液中,反应半小时后,缓慢升温至60~75℃,反应6~8小时后,用冰盐酸水溶液洗涤,再用去离子水洗涤至中性。最后,用乙醚萃取提纯后即得固-固相变材料。该方法制备过程复杂,三氯甲烷有毒有害且涉及脂肪酰氯作为原料,操作较为危险。中国专利(CN104312539)公开了一种硬脂酸/白碳黑固-固相变材料的催化合成方法。该方法采用硬脂酸、白炭黑、甲苯-2,4-二异氰酸酯为原料,丙酮为溶剂,顺丁烯二酸二丁基锡为催化剂,过程较为复杂,反应过程且涉及大量的丙酮溶剂,不利于环保。由此可见,上述各种固-固相变材料的制备过程均较为复杂,涉及到多种化学物质之间的反应,需要各种溶剂使用,不利于环保,且制备固-固相变材料的相变焓较低。
发明内容
针对背景技术中的问题,本发明的目的在于提供一种丙烯酸类聚合物/脂肪酸交联的固-固相变材料及其制备方法。以丙烯酸类聚合物作为框架支撑结构,脂肪酸作为潜热存储材料,IIA族或IIB族的金属氧化物或氢氧化物作为活性交联中心,制得具有相互交联骨架结构的固-固相变材料,该固-固相变材料具有相互交联骨架的微观结构。该方法制备过程简单,无反应溶剂参与,制得的固-固相变材料相变焓值较高,形状保持能力强,具有很好的应用前景。
为实现上述目的,本发明提出如下技术方案:
一种丙烯酸类聚合物/脂肪酸交联的固-固相变材料,所述相变材料由包括以下重量份数的原料制备而成:丙烯酸类聚合物1~4份、脂肪酸5~10份、IIA族或IIB族的金属氧化物或氢氧化物0.2~0.5份。
作为一种优选的方案,所述丙烯酸类聚合物选自乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物、丙烯酸-丙烯酸酯共聚物、丙烯酸-丙烯酸羟丙酯共聚物、丙烯酸-马来酸酐共聚物、苯乙烯-丙烯酸共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物中的任一种。
作为一种优选的方案,所述脂肪酸选自癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、软脂酸、硬脂酸中的任一种或两种或两种以上的混合物。
作为一种优选的方案,所述IIA族或IIB族的金属氧化物或氢氧化物选自MgO、Mg(OH)2、CaO、Ca(OH)2、ZnO、Zn(OH)2中的任一种。
一种如上所述的丙烯酸类聚合物/脂肪酸交联的固-固相变材料的制备方法,所述方法包括如下步骤:
步骤(1):分别称取相应重量份数的丙烯酸类聚合物与脂肪酸置于不锈钢容器中,加热搅拌使二者熔融混合均匀,得到熔融混合物;
步骤(2):向步骤(1)所述熔融混合物中加入相应重量份数的的IIA族或IIB族的金属氧化物或氢氧化物,升温加热,并不断机械搅拌至熔融混合物颜色由白色变成黄色为止;升温加热的最终温度为110~140℃;
步骤(3):将步骤(2)所得的熔融共混物浇注于不锈钢模具中,冷却至室温后即得所述固-固相变材料。
作为一种优选的方案,在步骤(1)中,加热温度为80~100℃。
作为一种优选的方案,在步骤(1)中,加热搅拌30分钟。
相对于现有技术,本发明的有益效果如下:
(1)本发明利用IIA族或IIB族的金属氧化物或氢氧化物作为交联中心,首先分别与丙烯酸类聚合物以及脂肪酸中的羧基进行酸碱反应生成碱式盐;然后碱式盐之间或碱式盐与丙烯酸类聚合物以及脂肪酸之间进一步脱水发生交联;与此同时,碱式盐中的金属离子会与丙烯酸类聚合物以及脂肪酸中羰基上的氧原子进行配位,发生进一步的交联,最终形成具有牢固的相互交联网状结构的固-固相变材料,避免了脂肪酸在熔融状态下的泄漏问题。
(2)本发明所制备的固-固相变材料的熔融焓在50~127J/g,熔融温度在20~60℃之间,在纺织与建筑行业具有较好的应用前景。
(3)本发明所制备的固-固相变材料具有优异的热稳定性与形状保持能力。
(4)本发明所制备的固-固相变材料具有优异循环耐久性。
(5)本发明制备方法简单,操作简便,无需后处理,且生产成本低,易于大规模工业化生产。
附图说明
图1为实施例2中固-固相变材料不同放大倍数下的扫描电镜图片;
图2为实施例2中固-固相变材料的DSC曲线;
图3为实施例2中固-固相变材料未循环与循环200次后的红外图谱;
图4为实施例2中固-固相变材料与硬脂酸的热重分析曲线;
图5为实施例2、实施例3与实施例4中固-固相变材料以及硬脂酸在不同温度下的形状保持能力示意图。
具体实施方式
下面结合实施例,对本发明的具体实施方案作详细的阐述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
本发明的中丙烯酸类聚合物/脂肪酸交联的固-固相变材料的熔融焓值测试方法如下:采用美国TA公司差示扫描量热仪DSC2500,测试温度范围为-70~100℃,氮气氛围,升温与降温速率均为10℃/min。
实施例1
首先,将2g乙烯-丙烯酸共聚物与8g硬脂酸在80℃下加热至熔融态,机械搅拌30分钟。待乙烯-丙烯酸共聚物与硬脂酸混合均匀后,加入0.2g的ZnO,升温到115℃,并不断搅拌至混合物颜色由白色变成黄色。最后,将上述的黄色熔融混合物浇注于不锈钢模具中,冷却至室温后即得到固-固相变材料。
本实施例所得固-固相变材料经DSC测试相熔融焓为127.0J/g,熔融温度为52.5℃;结晶焓为119.3J/g,结晶温度为45.3℃。
实施例2
首先,将2g乙烯-丙烯酸共聚物与8g硬脂酸在80℃下加热至熔融态,机械搅拌30分钟。待乙烯-丙烯酸共聚物与硬脂酸混合均匀后,加入0.3g的ZnO,升温到115℃,并不断搅拌至混合物颜色由白色变成黄色。最后,将上述的黄色熔融混合物浇注于不锈钢模具中,冷却至室温后即得到固-固相变材料。
本实施例所得固-固相变材料经DSC测试相熔融焓为89.1J/g,熔融温度为49.1℃;结晶焓为85.7J/g,结晶温度为38.5℃。
图1为实施例2中固-固相变材料不同放大倍数下的扫描电镜图片,该图说固-固相变材料中存在明显的相互交联网状结构。
图2为实施例2中固-固相变材料的DSC曲线。
图3为实施例2中固-固相变材料未循环与循环200次后的红外图谱,该图说明经过200次循环后,该固-固相变材料的化学结构并未发生改变,循环耐久性较好。
图4为实施例2中固-固相变材料与硬脂酸的热重分析曲线,该图说明此固-固相变材料的热稳定性要优于硬脂酸。
实施例3
首先,将2g乙烯-丙烯酸共聚物与8g硬脂酸在80℃下加热至熔融态,机械搅拌30分钟。待乙烯-丙烯酸共聚物与硬脂酸混合均匀后,加入0.4g的ZnO,升温到115℃,并不断搅拌至混合物颜色由白色变成黄色。最后,将上述的黄色熔融混合物浇注于不锈钢模具中,冷却至室温后即得到固-固相变材料。
本实施例所得固-固相变材料经DSC测试相熔融焓为54.9J/g,熔融温度为49.9℃;结晶焓为52.2J/g,结晶温度为39.9℃。
实施例4
首先,将2g乙烯-丙烯酸共聚物与8g硬脂酸在80℃下加热至熔融态,机械搅拌30分钟。待乙烯-丙烯酸共聚物与硬脂酸混合均匀后,加入0.5g的ZnO,升温到115℃,并不断搅拌至混合物颜色由白色变成黄色。最后,将上述的黄色熔融混合物浇注于不锈钢模具中,冷却至室温后即得到固-固相变材料。
本实施例所得固-固相变材料经DSC测试相熔融焓为51.3J/g,熔融温度为48.9℃;结晶焓为49.2J/g,结晶温度为39.5℃。
图5为实施例2、实施例3与实施例4中固-固相变材料以及硬脂酸在不同温度下的形状保持能力示意图,该图说明此固-固相变材料的在使用温度达到90℃时,也未有泄漏发生,而此时,硬脂酸则发生明显的泄漏现象。
实施例5
首先,将1g乙烯-丙烯酸共聚物与10g硬脂酸在80℃下加热至熔融态,机械搅拌30分钟。待乙烯-丙烯酸共聚物与硬脂酸混合均匀后,加入0.3g的Zn(OH)2,升温到115℃,并不断搅拌至混合物颜色由白色变成黄色。最后,将上述的黄色熔融混合物浇注于不锈钢模具中,冷却至室温后即得到固-固相变材料。
本实施例所得固-固相变材料经DSC测试相熔融焓为90.6J/g,熔融温度为49.3℃;结晶焓为87.4J/g,结晶温度为37.9℃。
实施例6
首先,将4g乙烯-丙烯酸共聚物与5g硬脂酸在80℃下加热至熔融态,机械搅拌30分钟。待乙烯-丙烯酸共聚物与硬脂酸混合均匀后,加入0.3g的MgO,升温到115℃,并不断搅拌至混合物颜色由白色变成黄色。最后,将上述的黄色熔融混合物浇注于不锈钢模具中,冷却至室温后即得到固-固相变材料。
本实施例所得固-固相变材料经DSC测试相熔融焓为53.7J/g,熔融温度为48.5℃;结晶焓为50.6J/g,结晶温度为38.7℃。
实施例7
首先,将2g乙烯-丙烯酸共聚物与8g硬脂酸在90℃下加热至熔融态,机械搅拌30分钟。待乙烯-丙烯酸共聚物与硬脂酸混合均匀后,加入0.3g的Mg(OH)2,升温到115℃,并不断搅拌至混合物颜色由白色变成黄色。最后,将上述的黄色熔融混合物浇注于不锈钢模具中,冷却至室温后即得到固-固相变材料。
本实施例所得固-固相变材料经DSC测试相熔融焓为79.3J/g,熔融温度为48.8℃;结晶焓为80.7J/g,结晶温度为39.3℃。
实施例8
首先,将2g乙烯-丙烯酸共聚物与8g硬脂酸在100℃下加热至熔融态,机械搅拌30分钟。待乙烯-丙烯酸共聚物与硬脂酸混合均匀后,加入0.3g的CaO,升温到115℃,并不断搅拌至混合物颜色由白色变成黄色。最后,将上述的黄色熔融混合物浇注于不锈钢模具中,冷却至室温后即得到固-固相变材料。
本实施例所得固-固相变材料经DSC测试相熔融焓为90.5J/g,熔融温度为49.8℃;结晶焓为88.7J/g,结晶温度为40.6℃。
实施例9
首先,将2g乙烯-丙烯酸共聚物与8g硬脂酸在80℃下加热至熔融态,机械搅拌30分钟。待乙烯-丙烯酸共聚物与硬脂酸混合均匀后,加入0.3g的Ca(OH)2,升温到110℃,并不断搅拌至混合物颜色由白色变成黄色。最后,将上述的黄色熔融混合物浇注于不锈钢模具中,冷却至室温后即得到固-固相变材料。
本实施例所得固-固相变材料经DSC测试相熔融焓为86.8J/g,熔融温度为49.1℃;结晶焓为84.3J/g,结晶温度为40.2℃。
实施例10
首先,将2g乙烯-丙烯酸共聚物与8g癸酸在80℃下加热至熔融态,机械搅拌30分钟。待乙烯-丙烯酸共聚物与癸酸混合均匀后,加入0.3g的ZnO,升温到140℃,并不断搅拌至混合物颜色由白色变成黄色。最后,将上述的黄色熔融混合物浇注于不锈钢模具中,冷却至室温后即得到固-固相变材料。
本实施例所得固-固相变材料经DSC测试相熔融焓为66.8J/g,熔融温度为29.6℃;结晶焓为64.7J/g,结晶温度为22.1℃。
实施例11
首先,将2g乙烯-丙烯酸共聚物与8g月桂酸在80℃下加热至熔融态,机械搅拌30分钟。待乙烯-丙烯酸共聚物与月桂酸混合均匀后,加入0.3g的ZnO,升温到125℃,并不断搅拌至混合物颜色由白色变成黄色。最后,将上述的黄色熔融混合物浇注于不锈钢模具中,冷却至室温后即得到固-固相变材料。
本实施例所得固-固相变材料经DSC测试相熔融焓为56.3J/g,熔融温度为37.8℃;结晶焓为38.9J/g,结晶温度为30.3℃。
实施例12
首先,将2g乙烯-丙烯酸共聚物与8g肉豆蔻酸在80℃下加热至熔融态,机械搅拌30分钟。待乙烯-丙烯酸共聚物与肉豆蔻酸混合均匀后,加入0.3g的ZnO,升温到115℃,并不断搅拌至混合物颜色由白色变成黄色。最后,将上述的黄色熔融混合物浇注于不锈钢模具中,冷却至室温后即得到固-固相变材料。
本实施例所得固-固相变材料经DSC测试相熔融焓为67.5J/g,熔融温度为41.5℃;结晶焓为62.7J/g,结晶温度为33.1℃。
实施例13
首先,将2g乙烯-丙烯酸共聚物与8g棕榈酸在80℃下加热至熔融态,机械搅拌30分钟。待乙烯-丙烯酸共聚物与肉豆蔻酸混合均匀后,加入0.3g的ZnO,升温到115℃,并不断搅拌至混合物颜色由白色变成黄色。最后,将上述的黄色熔融混合物浇注于不锈钢模具中,冷却至室温后即得到固-固相变材料。
本实施例所得固-固相变材料经DSC测试相熔融焓为77.7J/g,熔融温度为46.3℃;结晶焓为76.5J/g,结晶温度为38.9℃。
实施例14
首先,将2g乙烯-丙烯酸共聚物与6.88g癸酸与1.12g硬脂酸在80℃下加热至熔融态,机械搅拌30分钟。待乙烯-丙烯酸共聚物与两种脂肪酸混合均匀后,加入0.3g的ZnO,升温到115℃,并不断搅拌至混合物颜色由白色变成黄色。最后,将上述的黄色熔融混合物浇注于不锈钢模具中,冷却至室温后即得到固-固相变材料。
本实施例所得固-固相变材料经DSC测试相熔融焓为59.6J/g,熔融温度为21.2℃;结晶焓为51.7J/g,结晶温度为18.6℃。
实施例15
首先,将2g乙烯-甲基丙烯酸共聚物与8g硬脂酸在80℃下加热至熔融态,机械搅拌30分钟。待乙烯-甲基丙烯酸共聚物与硬脂酸混合均匀后,加入0.3g的ZnO,升温到115℃,并不断搅拌至混合物颜色由白色变成黄色。最后,将上述的黄色熔融混合物浇注于不锈钢模具中,冷却至室温后即得到固-固相变材料。
本实施例所得固-固相变材料经DSC测试相熔融焓为92.2J/g,熔融温度为48.3℃;结晶焓为87.7J/g,结晶温度为39.9℃。
实施例16
首先,将2g丙烯酸-丙烯酸酯共聚物与8g硬脂酸在80℃下加热至熔融态,机械搅拌30分钟。待丙烯酸-丙烯酸酯共聚物与硬脂酸混合均匀后,加入0.3g的ZnO,升温到115℃,并不断搅拌至混合物颜色由白色变成黄色。最后,将上述的黄色熔融混合物浇注于不锈钢模具中,冷却至室温后即得到固-固相变材料。
本实施例所得固-固相变材料经DSC测试相熔融焓为84.8J/g,熔融温度为46.6℃;结晶焓为85.1.7J/g,结晶温度为38.7℃。
实施例17
首先,将2g丙烯酸-丙烯酸羟丙酯共聚物与8g硬脂酸在80℃下加热至熔融态,机械搅拌30分钟。待丙烯酸-丙烯酸羟丙酯共聚物与硬脂酸混合均匀后,加入0.3g的ZnO,升温到115℃,并不断搅拌至混合物颜色由白色变成黄色。最后,将上述的黄色熔融混合物浇注于不锈钢模具中,冷却至室温后即得到固-固相变材料。
本实施例所得固-固相变材料经DSC测试相熔融焓为87.2J/g,熔融温度为47.2℃;结晶焓为83.5J/g,结晶温度为39.1℃。
实施例18
首先,将2g丙烯酸-马来酸酐共聚物与8g硬脂酸在80℃下加热至熔融态,机械搅拌30分钟。待丙烯酸-马来酸酐与硬脂酸混合均匀后,加入0.3g的ZnO,升温到115℃,并不断搅拌至混合物颜色由白色变成黄色。最后,将上述的黄色熔融混合物浇注于不锈钢模具中,冷却至室温后即得到固-固相变材料。
本实施例所得固-固相变材料经DSC测试相熔融焓为72.8J/g,熔融温度为43.9℃;结晶焓为68.9J/g,结晶温度为37.8℃。
实施例19
首先,将2g苯乙烯-丙烯酸共聚物与8g硬脂酸在80℃下加热至熔融态,机械搅拌30分钟。待苯乙烯-丙烯酸共聚物与硬脂酸混合均匀后,加入0.3g的ZnO,升温到115℃,并不断搅拌至混合物颜色由白色变成黄色。最后,将上述的黄色熔融混合物浇注于不锈钢模具中,冷却至室温后即得到固-固相变材料。
本实施例所得固-固相变材料经DSC测试相熔融焓为85.2J/g,熔融温度为47.5℃;结晶焓为82.4J/g,结晶温度为39.2℃。
实施例20
首先,将2g苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物与8g硬脂酸在80℃下加热至熔融态,机械搅拌30分钟。待苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物与硬脂酸混合均匀后,加入0.3g的ZnO,升温到115℃,并不断搅拌至混合物颜色由白色变成黄色。最后,将上述的黄色熔融混合物浇注于不锈钢模具中,冷却至室温后即得到固-固相变材料。
本实施例所得固-固相变材料经DSC测试相熔融焓为87.5J/g,熔融温度为48.2℃;结晶焓为81.6J/g,结晶温度为40.7℃。
实施例21
首先,将1.5g乙烯-丙烯酸共聚物与6.70g正癸酸与3.30g月桂酸在100℃下加热至熔融态,机械搅拌30分钟。待聚(马来酸酐-alt-1-十八碳烯)与两种脂肪酸混合均匀后,加入0.55g的ZnO,升温到120℃,并不断搅拌至混合物颜色由白色变成黄色。最后,将上述的黄色熔融混合物浇注于不锈钢模具中,冷却至室温后即得到固-固相变材料。
本实施例所得固-固相变材料经DSC测试相熔融焓为78.2J/g,熔融温度为20.1℃;结晶焓为75.2J/g,结晶温度为17.2℃。
实施例22
首先,将1.5g乙烯-丙烯酸共聚物与7.30g正癸酸与2.80肉豆蔻酸在100℃下加热至熔融态,机械搅拌30分钟。待聚(马来酸酐-alt-1-十八碳烯)与两种脂肪酸混合均匀后,加入0.55g的ZnO,升温到120℃,并不断搅拌至混合物颜色由白色变成黄色。最后,将上述的黄色熔融混合物浇注于不锈钢模具中,冷却至室温后即得到固-固相变材料。
本实施例所得固-固相变材料经DSC测试相熔融焓为61.2J/g,熔融温度为21.3℃;结晶焓为58.2J/g,结晶温度为18.7℃。
实施例23
首先,将1.5g乙烯-丙烯酸共聚物与7.30g正癸酸与2.80g肉豆蔻酸在100℃下加热至熔融态,机械搅拌30分钟。待聚(马来酸酐-alt-1-十八碳烯)与两种脂肪酸混合均匀后,加入0.55g的ZnO,升温到120℃,并不断搅拌至混合物颜色由白色变成黄色。最后,将上述的黄色熔融混合物浇注于不锈钢模具中,冷却至室温后即得到固-固相变材料。
本实施例所得固-固相变材料经DSC测试相熔融焓为52.2J/g,熔融温度为20.5℃;结晶焓为48.9J/g,结晶温度为19.2℃。
实施例24
首先,将1.5g乙烯-丙烯酸共聚物与7.70g正癸酸与2.30g硬脂酸在100℃下加热至熔融态,机械搅拌30分钟。待聚(马来酸酐-alt-1-十八碳烯)与两种脂肪酸混合均匀后,加入0.55g的ZnO,升温到120℃,并不断搅拌至混合物颜色由白色变成黄色。最后,将上述的黄色熔融混合物浇注于不锈钢模具中,冷却至室温后即得到固-固相变材料。
本实施例所得固-固相变材料经DSC测试相熔融焓为43.2J/g,熔融温度为21.2℃;结晶焓为38.9J/g,结晶温度为20.3℃。
实施例25
首先,将1.5g乙烯-丙烯酸共聚物与5.80g月桂酸与4.2g肉豆蔻酸在100℃下加热至熔融态,机械搅拌30分钟。待聚(马来酸酐-alt-1-十八碳烯)与两种脂肪酸混合均匀后,加入0.55g的ZnO,升温到120℃,并不断搅拌至混合物颜色由白色变成黄色。最后,将上述的黄色熔融混合物浇注于不锈钢模具中,冷却至室温后即得到固-固相变材料。
本实施例所得固-固相变材料经DSC测试相熔融焓为71.3J/g,熔融温度为26.7℃;结晶焓为65.3J/g,结晶温度为23.9℃。
实施例26
首先,将1.5g乙烯-丙烯酸共聚物与2.0g肉豆蔻酸与8.0g棕榈酸在100℃下加热至熔融态,机械搅拌30分钟。待聚(马来酸酐-alt-1-十八碳烯)与三种脂肪酸混合均匀后,加入0.55g的ZnO,升温到120℃,并不断搅拌至混合物颜色由白色变成黄色。最后,将上述的黄色熔融混合物浇注于不锈钢模具中,冷却至室温后即得到固-固相变材料。
本实施例所得固-固相变材料经DSC测试相熔融焓为74.8J/g,熔融温度为46.5℃;结晶焓为68.9J/g,结晶温度为40.7℃。
实施例27
首先,将1.5g乙烯-丙烯酸共聚物与6.84g月桂酸、2.71g棕榈酸与1.45g硬脂酸在100℃下加热至熔融态,机械搅拌30分钟。待聚(马来酸酐-alt-1-十八碳烯)与三种脂肪酸混合均匀后,加入0.55g的ZnO,升温到120℃,并不断搅拌至混合物颜色由白色变成黄色。最后,将上述的黄色熔融混合物浇注于不锈钢模具中,冷却至室温后即得到固-固相变材料。
本实施例所得固-固相变材料经DSC测试相熔融焓为48.2J/g,熔融温度为23.6℃;结晶焓为36.7J/g,结晶温度为18.7℃。
实施例28
首先,将1.5g乙烯-丙烯酸共聚物与5.52g月桂酸、2.97g肉豆蔻酸与1.51g棕榈酸在100℃下加热至熔融态,机械搅拌30分钟。待聚(马来酸酐-alt-1-十八碳烯)与三种脂肪酸混合均匀后,加入0.55g的ZnO,升温到120℃,并不断搅拌至混合物颜色由白色变成黄色。最后,将上述的黄色熔融混合物浇注于不锈钢模具中,冷却至室温后即得到固-固相变材料。
本实施例所得固-固相变材料经DSC测试相熔融焓为57.8J/g,熔融温度为24.5℃;结晶焓为50.7J/g,结晶温度为22.1℃。
Claims (7)
1.一种丙烯酸类聚合物/脂肪酸交联的固-固相变材料,其特征在于,所述相变材料由包括以下重量份数的原料制备而成:丙烯酸类聚合物1~4份、脂肪酸5~10份、IIA族或IIB族的金属氧化物或氢氧化物0.2~0.5份。
2.根据权利要求1所述的丙烯酸类聚合物/脂肪酸交联的固-固相变材料,其特征在于,所述丙烯酸类聚合物选自乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物、丙烯酸-丙烯酸酯共聚物、丙烯酸-丙烯酸羟丙酯共聚物、丙烯酸-马来酸酐共聚物、苯乙烯-丙烯酸共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物中的任一种。
3.根据权利要求1所述的丙烯酸类聚合物/脂肪酸交联的固-固相变材料,其特征在于,所述脂肪酸选自癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、软脂酸、硬脂酸中的任一种或两种或两种以上的混合物。
4.根据权利要求1所述的丙烯酸类聚合物/脂肪酸交联的固-固相变材料,其特征在于,所述IIA族或IIB族的金属氧化物或氢氧化物选自MgO、Mg(OH)2、CaO、Ca(OH)2、ZnO、Zn(OH)2中的任一种。
5.一种如权利要求1-4任一项所述的丙烯酸类聚合物/脂肪酸交联的固-固相变材料的制备方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
步骤(1):分别称取相应重量份数的丙烯酸类聚合物与脂肪酸置于不锈钢容器中,加热搅拌使二者熔融混合均匀,得到熔融混合物;
步骤(2):向步骤(1)所述熔融混合物中加入相应重量份数的的IIA族或IIB族的金属氧化物或氢氧化物,升温加热,并不断机械搅拌至熔融混合物颜色由白色变成黄色为止;升温加热的最终温度为110~140℃;
步骤(3):将步骤(2)所得的熔融共混物浇注于不锈钢模具中,冷却至室温后即得所述固-固相变材料。
6.根据权利要求5所述的丙烯酸类聚合物/脂肪酸交联的固-固相变材料的制备方法,其特征在于,在步骤(1)中,加热温度为80~100℃。
7.根据权利要求5所述的丙烯酸类聚合物/脂肪酸交联的固-固相变材料的制备方法,其特征在于,在步骤(1)中,加热搅拌30分钟。
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