CN111978679A - 一种结晶水合盐相变材料及其制备方法 - Google Patents

一种结晶水合盐相变材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种结晶水合盐相变材料及其制备方法，包括以下物质的混合物：基材原料、相变原料和吸附载体；其中，每100份重量的所述混合物中有5至15份所述基材原料存在；其中，每100份重量的所述混合物中有80至86份所述相变原料存在；其中，每100份重量的所述混合物中有5至9份所述吸附载体存在；所述基材原料包括：环氧树脂和固化剂；所述相变原料包括：结晶水合盐、氧化铝粉粒和石墨粉粒；所述吸附载体包括：蠕虫状膨胀石墨、气凝胶或纳米二氧化硅。

Description

一种结晶水合盐相变材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及灌封材料及其制备方法技术领域，尤其涉及一种结晶水合盐相变材料及其制备方法。
背景技术
目前，随着微电子集成技术的发展，计算机、通信和消费类电子等3C产品亦呈现轻薄化和微型化发展趋势。半导体芯片和电子元器件的密集化对散热效率提出了更高的要求。传统的散热材料，如导热硅胶垫、导热硅脂等，虽然具有较高的导热系数，但需要借助热管或金属片及时将热量传导出去，不仅结构复杂，而且峰值散热和均温效果较差；另外导热硅脂还存在因流淌和干化导致界面热阻增大的风险。因此，市场上出现了对导热弹性片材的需求，以固体薄片的形态设置与需要进行热传导的电子零部件之间。
然而，由于现在对电子设备的性能要求越来越高，因而电子设备的发热问题越来越严重，现有导热弹性片材的散热性能远远达不到要求。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种结晶水合盐相变材料及其制备方法，以进一步提高现有技术中导热弹性片材的导热和散热功能。
为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：
本发明实施例第一方面提供的一种结晶水合盐相变材料，包括以下物质的混合物：
基材原料、相变原料和吸附载体；
其中，每100份重量的所述混合物中有5至15份所述基材原料存在；
其中，每100份重量的所述混合物中有80至86份所述相变原料存在；
其中，每100份重量的所述混合物中有5至9份所述相变原料存在；
所述基材原料包括：环氧树脂和固化剂；
所述相变原料包括：结晶水合物、氧化铝粉粒和石墨粉粒；
所述吸附载体包括：蠕虫状膨胀石墨、气凝胶或纳米二氧化硅。
在一种实施方式中，
每100份重量的所述基材原料中有62.5至90份所述环氧树脂存在；
每100份重量的所述基材原料中有10至37.5份所述固化剂存在。
在一种实施方式中，所述环氧树脂包括：双酚A型环氧树脂、改性环氧树脂、双酚S型环氧树脂、双酚F型环氧树脂或环氧化环氧树脂；
所述固化剂包括：咪唑类固化剂或胺肼类固化剂。
在一种实施方式中，
若所述吸附载体为蠕虫状膨胀石墨，所述蠕虫状膨胀石墨的膨胀率为100-600ml/g，粒度为100-200目，膨胀倍数为200-600倍，堆积密度为0.2～0.5g/cm3；
若所述吸附载体为气凝胶，所述气凝胶的比表面积为100-300㎡/g，粒径为5-60nm；
若所述吸附载体为纳米二氧化硅，所述纳米二氧化硅的颗粒直径在50纳米以下。
在一种实施方式中，所述结晶水合物包括：十二水合磷酸氢二钠、十水硫酸钠或十水碳酸钠。
在一种实施方式中，
所述氧化铝粉粒的粒度为3至15微米；
或，
所述石墨粉粒的粒度为5至15微米。
在一种实施方式中，
其中，每100份重量的所述相变原料中有86至96份所述结晶水合物存在；
其中，每100份重量的所述相变原料中有1至9份所述氧化铝粉粒存在；
其中，每100份重量的所述相变原料中有1至9份所述石墨粉粒存在。
在一种实施方式中，所述结晶水合盐相变材料为压延成型的弹性片材。
本发明实施例第二方面提供的一种结晶水合盐相变材料的制备方法，包括：
将结晶水合物、氧化铝粉粒和石墨粉粒加入密闭容器中，将所述密闭容器内的温度加热至60至70摄氏度；
待所述结晶水合物、所述氧化铝粉粒和所述石墨粉粒的混合粉体变成熔融状态后，加入吸附载体，并对所述混合粉体和吸附载体在加热的状态下进行搅拌混合，混合后冷却至粉块混合物的状态；
对所述粉块混合物进行处理，得到吸附后的相变粉体；
将所述吸附后的相变粉体、环氧树脂和固化剂进行搅拌混合后，制备成所需的产品形态。
在一种实施方式中，所述将所述吸附后的相变粉体、环氧树脂和固化剂进行搅拌混合后，制备成所需的产品形态，包括：
将所述吸附后的相变粉体、环氧树脂和固化剂进行机械搅拌，得到结晶水合盐相变材料混合物；
将所述结晶水合盐相变材料混合物加热至35至80摄氏度；
将加热后的结晶水合盐相变材料混合物压延成弹性片材，所述弹性片材的厚度为0.15至3微米。
与现有技术相比，本发明实施例中的一种结晶水合盐相变材料具有以下有益效果：本发明实施例中的结晶水合盐相变材料是一种以结晶水合盐作为相变化的潜热材料，即通过结晶水合盐的固液转化来吸收热量，从而提高现有导热材料的散热性能，尤其适用于电子元器件间的导热和散热的使用，因为电子元器件在工作时才会大量产生热量(尤其是负责数据处理的电子元器件)，而这种发热状态很多都是间歇性的，因此，本发明实施例中的结晶水合盐相变材料能够提供一个有效的热缓存的效应，使得电子设备内的温度不会再短时间内升温过大，在电子元器件不发热的间隙时，再将结晶水合盐相变材料所吸收的热量传导出去。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例中一种结晶水合盐相变材料的制备方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，这是本发明的较佳实施例。
关于结晶水合盐
结晶水合盐是结晶水合物的一种结晶盐的形态。具体的，物质从水溶液析出晶体，晶体里常含一定数目的水分子，这样的水分子叫做结晶水。含结晶水的物质叫做结晶水合物。
本申请实施例中结晶水合盐包括：十二水合磷酸氢二钠、十水硫酸钠或十水碳酸钠。相变温度在34至37摄氏度之间。在实际应用中，上述这几种结晶水合盐的性能相近，在相变温度点上大概有一摄氏度左右的差别。
结晶水合盐是一类重要的中低温相变储热材料，结晶水合盐相变材料能提供的相变温度点的范围从几摄氏度到一百多摄氏度，目前应用较多的结晶水合盐主要有碱及碱土金属的卤化物、硫酸盐、硝酸盐、磷酸盐、碳酸盐及醋酸盐等。这类相变材料潜热密度非常高，相变时体积变化小，而且无毒、无挥发性、不易燃等，这些方面都优于大多数石蜡和脂肪酸类相变材料，但是该类材料最大的缺点是固液相变时容易产生过冷现象。这极大的限制了其在实际储热中的应用。
其中，过冷指的是液体的温度低于凝固点但仍不凝固或结晶。过冷度就是理论相变温度和实际相变温度的差值。如果一种结晶水合盐的过冷度过大，就会导致结晶水合盐存储的热量不能完全释放出来，从而相变蓄热的效果就会大打折扣。
本申请实施例中结晶水合盐相变材料的成分配比，能够有效的减弱过冷的现象，使其有效地发挥相变潜热的功能。
基材原料
相变材料单独作为结构材料时，往往结构强度不足(即，容易散落)。因此，在实际使用时，往往需要加入基材原料进行塑形，以保证其结构强度和一体性。
在本申请实施例中，使用的基材原料包括：环氧树脂和固化剂。
其中，所述环氧树脂包括：双酚A型环氧树脂、改性环氧树脂、双酚S型环氧树脂、双酚F型环氧树脂或环氧化环氧树脂。
所述固化剂包括：咪唑类固化剂或胺肼类固化剂。其中，胺类固化剂包括：脂肪多元胺型固化剂、脂环多元胺型固化剂、芳香胺类型固化剂；酸酐类型固化剂包括：主要包括脂肪酸酐、脂环酸酐、芳香酸酐、含有不饱酸酐和混合酸酐等；酚类固化剂、硫醇固化剂、改性胺类型固化剂。
在实际应用中，基材原料中环氧树脂和固化剂的比例范围如下：
每100份重量的所述基材原料中有62.5至90份所述环氧树脂存在；
每100份重量的所述基材原料中有10至37.5份所述固化剂存在。
关于吸附载体
在实际应用中，对相变原料进行处理后，得到的物体形态是粉体颗粒。粉体颗粒的相变原料从固态转变为液体后，需要有容置的载体，否则就会成型材料中渗漏出来，因此，在对相变原料进行处理后，还需要通过吸附载体对粉体颗粒的相变原料进行吸附包裹，防止溢出。
在本申请实施例中，可以选用蠕虫状膨胀石墨作为吸附材料，蠕虫状膨胀石墨由天然鳞片石墨经插层、水洗、干燥、高温膨化得到的一种疏松多孔的蠕虫状物质，膨胀石墨除了具备天然石墨本身的耐冷热、耐腐蚀、自润滑、耐辐射、导电性等优良性能以外，还具有天然石墨所没有的柔软、压缩回弹性、吸附性、生态环境协调性、生物相容性、耐辐射性等特性，由于疏松多孔，比表面积大，因此对相变粉体的吸附能力非常强，只需要采用较少重量份的蠕虫状膨胀石墨就可以完成对相变原料的吸附，当然，蠕虫状膨胀石墨不能太少，太少无法完全吸附住相变原料；蠕虫状膨胀石墨也不能太多，太多的话一方面增加成本和降低产品的热焓值，同时，降低了石墨吸附相变储能粉体相变焓，降低了产品的储热性能，因此，针对不同的粉体，恰好能够完全吸附完相变粉体的重量比是最优的。
示例性的，若所述吸附载体为石墨，则所述石墨为蠕虫状膨胀石墨；每100份重量的所述相变原料和吸附载体的混合物中有85至95份所述相变原料存在；每100份重量的所述相变原料和吸附载体的混合物中有5至15份所述蠕虫状膨胀石墨存在；所述蠕虫状膨胀石墨的膨胀率为100-600ml/g，粒度为100-200目，膨胀倍数为200-600倍，堆积密度为0.2～0.5g/cm3。
在本申请实施例中，也可以选用气凝胶作为吸附材料，气凝胶导热系数低，保温隔热效果好，理化性质稳定，高温不燃，完全防水，且无毒害，绿色环保，且比表面积大，对相变粉体的吸附能力非常强，只需要采用较少重量份的气凝胶就可以完成对相变原料的吸附，当然，气凝胶不能太少，太少无法完全吸附住相变原料；气凝胶也不能太多，太多的话一方面增加成本和产品的重量，同时，降低了气凝胶吸附相变储能粉体的相变焓，降低了产品的储热性能，因此，针对不同的相变粉体，恰好能够完全吸附完相变粉体的重量比是最优的。
示例性的，若所述吸附载体为气凝胶，则每100份重量的所述相变原料和吸附载体的混合物中有70至90份所述相变原料存在；每100份重量的所述相变原料和吸附载体的混合物中有10至30份所述气凝胶存在；所述气凝胶的比表面积为100-300㎡/g，粒径为5-60nm。
实施方式：
本申请实施例中的结晶水合盐相变材料包括以下物质的混合物：
基材原料、相变原料和吸附载体；
其中，每100份重量的所述混合物中有5至15份所述基材原料存在；
其中，每100份重量的所述混合物中有80至86份所述相变原料存在；
其中，每100份重量的所述混合物中有5至9份所述相变原料存在；
所述基材原料包括：环氧树脂和固化剂；
所述相变原料包括：结晶水合盐、氧化铝粉粒和石墨粉粒；
所述吸附载体包括：蠕虫状膨胀石墨、气凝胶或纳米二氧化硅。
示例性的，在完成了对基材原料、相变原料和吸附载体的混合、加热等处理后，可以通过压延的方式将上述混合物压延成具有一定弹性的片材。
在实际应用中，相变原料中结晶水合盐、氧化铝粉粒和氧化铝粉粒的比例范围如下：
其中，每100份重量的所述相变原料中有86至96份所述结晶水合盐存在；
其中，每100份重量的所述相变原料中有2至8份所述氧化铝粉粒存在；
其中，每100份重量的所述相变原料中有2至8份所述石墨粉粒存在。
在优选的方案中，每100份重量的所述相变原料，结晶水合物91份、氧化铝4.5份和石墨4.5份。
由于本发明实施例中一种结晶水合盐相变材料及其制备方法的主要功能是用于吸收电子设备的热量，因此，也需要有良好的导热性能。本发明实施例通过在结晶水合盐相变材料中添加导热填料使其具备良好导热性能。
所述导热填料可以包括以下至少一种材料的组合：氧化铝、氮化铝、氮化硼、氧化镁、氧化锌、碳化硅、石墨粉和碳纳米管。
导热填料的添加量根据实际应用中，对相变材料的硬度、韧性、可塑性、吸热量、比热容、体积以及材料成本的需求进行调配具体此处不做限定。
本发明实施例中的结晶水合盐相变材料是一种以结晶水合盐作为相变化的潜热材料，即通过结晶水合盐的固液转换来吸收热量，从而提高现有导热材料的散热性能，尤其适用于电子元器件间的导热和散热的使用，因为电子元器件在工作时才会大量产生热量(尤其是负责数据处理的电子元器件)，而这种发热状态很多都是间歇性的，因此，本发明实施例中的结晶水合盐相变材料能够提供一个有效的热缓存的效应，使得电子设备内的温度不会再短时间内升温过大，在电子元器件不发热的间隙时，再将结晶水合盐相变材料所吸收的热量传导出去。
在本申请实施例中，通过氧化铝粉粒作为成核剂以及石墨粉粒作为增稠剂，在结晶水合盐中加入氧化铝粉粒后，会以氧化铝粉粒为中心形成结晶体的聚集，并且石墨粉粒会在聚集后核体的表面粘附，进一步巩固这种成核效应。因为过冷现象往往是由于温度快速的降低导致的，成核效应会对这种快速降温的趋势形成阻隔和延缓的作用，使得过冷现象出现得不那么明显。进一步的，由于本申请实施例中的结晶水合盐相变材料是用于导热和散热的，因此，氧化铝粉粒和石墨粉粒除了作为成核剂和增稠剂外，还可以有效地提高结晶水合盐内部的热传导效率，使得相变化的过程可以有效地加快。
在实际应用中，以结晶水合盐作为相变材料还会出现相分离的问题。结晶水合盐多次循环后，容置体内分为三层，底部为固态无水颗粒，中间层为水合盐晶体，上层为液体，这就是相分离。随着循环次数的增多，底部堆积的固态无水颗粒越多，则势必造成结晶水合盐相变储能特性的丧失。
在本申请实施例中，使用的结晶水合盐为十二水合磷酸氢二钠、十水硫酸钠或十水碳酸钠。其中的“十二”和“十”代表的是水分子的数量，以十水硫酸钠为例，在十水硫酸钠的相变循环次数增多后，十水硫酸钠中的水分子会分离出来，有可能变成九水硫酸钠或八水硫酸钠，当水分子完全失去时，就变成了固态无水颗粒(这种物质不可逆，即不可能再讲水分子吸收回去)，这样结晶水合盐的储热性能就是大大的减弱。在本申请实施例中，由于加入了环氧树脂的胶体结构，就算相变循环多次后造成结晶水合盐的部分失水，由于胶体的密闭结构，水分子难以流出胶体结构之外，使得后续的九水硫酸钠或八水硫酸钠还有可能再与水分子结合，还原成十水硫酸钠，从而恢复其相变储热的性能。
关于制备方法
请参阅图1，本发明实施例中一种结晶水合盐相变材料的制备方法，包括：
101、对结晶水合盐、氧化铝粉粒和石墨粉粒的混合材料进行加热；
将结晶水合盐、氧化铝粉粒和石墨粉粒加入密闭容器中，搅拌均匀(可在加入密闭容器之前完成搅拌，也可以在密闭容器中搅拌)将所述密闭容器内的温度加热至60至70摄氏度。
需要注意的是，结晶水合盐在加热到80摄氏度或以上的温度后，有可能会发生二次相变，在发生二次相变后会形成固态无水颗粒，固态无水颗粒这种物质不可逆的，即不可能再通过吸收水分子还原成结晶水合盐，也就是完全失去了相变效果，因此，在对混合材料进行加热时需要注意控制温度，而且加热温度需要均匀，不能出现局部高温。
示例性的，该密闭容器可以为真空反应釜。
结晶水合盐、氧化铝粉粒和石墨粉粒的混合材料加热至60至70摄氏度后，会变成熔融状态，便于后续吸附载体的吸附。
102、加入吸附载体进行搅拌后冷却；
待所述结晶水合盐、所述氧化铝粉粒和所述石墨粉粒的混合粉体变成熔融状态后，加入吸附载体，并对所述混合粉体和吸附载体在加热的状态下进行搅拌混合，混合后冷却至粉块混合物的状态。
具体的，吸附载体为多孔状结构，对于熔融状态的物质有很好的吸附效果，在搅拌的过程中，只要所加入的吸附载体的吸附能力大于上述混合粉体的量，在加热搅拌的状态下，即可有效地对上述混合粉体完成吸附。吸附后的相变材料在冷却后会有结团现象，会呈粉体和团块混合的状态，即上述粉块混合物的状态。
103、对所述粉块混合物进行处理，得到吸附后的相变粉体；
为了便于后续与基材原料的结合，需要对粉块混合物进行处理，得到粉体颗粒的材料。具体的，可以对该粉块混合物进行粉碎；或者，若冷却后的结团现象不多，也可以直接对粉块混合物进行过筛处理；示例性的，过筛的设备可以为10～100目筛的设备。
104、将所述吸附后的相变粉体、环氧树脂和固化剂进行搅拌混合后，制备成所需的产品形态。
示例性的，以片材为例。可以将所述吸附后的相变粉体、环氧树脂和固化剂进行机械搅拌，得到结晶水合盐相变材料混合物；然后，将所述结晶水合盐相变材料混合物加热至35至80摄氏度；最后，将加热后的结晶水合盐相变材料混合物压延成弹性片材，所述弹性片材的厚度为0.15至3微米。
在实际应用中，结晶水合盐多次相变循环后，容置体内分为三层，底部为固态无水颗粒，中间层为水合盐晶体，上层为液体，这就是相分离。随着循环次数的增多，底部堆积的固态无水颗粒越多，则势必造成水合盐相变储能特性的丧失。在本申请实施例中，通过控制结晶水合盐在混合时的加热问题，有效的避免了二次相变导致的分层问题。而且，通过环氧树脂和固化剂对结晶水合盐形成包裹的密闭胶体结构，有效地避免了水分子的流失，有效地减弱了相分离的问题，延缓了结晶水合盐的相变储热性能的衰减。
实施例1
一种结晶水合盐相变材料，包括以下重量份的各组分：基材原料5、相变原料86和吸附载体9。
基材原料包括：环氧树脂和固化剂，其中，环氧树脂选自以下任意一种：双酚A型环氧树脂、改性环氧树脂、双酚S型环氧树脂、双酚F型环氧树脂或环氧化环氧树脂；固化剂自以下任意一种：咪唑类固化剂或胺肼类固化剂。环氧树脂和固化剂在基材原料中的比例分别为：62.5％和37.5％。
相变原料包括：结晶水合盐、氧化铝粉粒和石墨粉粒。本申请实施例中的结晶水合盐为十水硫酸钠，其中，十水硫酸钠、氧化铝粉粒和石墨粉粒在相变原料中的比例分别为：86％、7％和7％。
吸附载体为：蠕虫状膨胀石墨。所述蠕虫状膨胀石墨的膨胀率为500ml/g，粒度为100目，膨胀倍数为400倍，堆积密度为0.2g/cm3。
实施例2
一种结晶水合盐相变材料，包括以下重量份的各组分：基材原料10、相变原料85和吸附载体5。
基材原料包括：环氧树脂和固化剂，其中，环氧树脂选自以下任意一种：双酚A型环氧树脂、改性环氧树脂、双酚S型环氧树脂、双酚F型环氧树脂或环氧化环氧树脂；固化剂自以下任意一种：咪唑类固化剂或胺肼类固化剂。环氧树脂和固化剂在基材原料中的比例分别为：65％和35％。
相变原料包括：结晶水合盐、氧化铝粉粒和石墨粉粒。本申请实施例中的结晶水合盐为十水硫酸钠，其中，十水硫酸钠、氧化铝粉粒和石墨粉粒在相变原料中的比例分别为：88％、6％和6％。
吸附载体为：蠕虫状膨胀石墨。所述蠕虫状膨胀石墨的膨胀率为500ml/g，粒度为100目，膨胀倍数为400倍，堆积密度为0.2g/cm3。
实施例3
一种结晶水合盐相变材料，包括以下重量份的各组分：基材原料15、相变原料80和吸附载体5。
基材原料包括：环氧树脂和固化剂，其中，环氧树脂选自以下任意一种：双酚A型环氧树脂、改性环氧树脂、双酚S型环氧树脂、双酚F型环氧树脂或环氧化环氧树脂；固化剂自以下任意一种：咪唑类固化剂或胺肼类固化剂。环氧树脂和固化剂在基材原料中的比例分别为：70％和30％。
相变原料包括：结晶水合盐、氧化铝粉粒和石墨粉粒。本申请实施例中的结晶水合盐为十水硫酸钠，其中，十水硫酸钠、氧化铝粉粒和石墨粉粒在相变原料中的比例分别为：90％、5％和5％。
吸附载体为：蠕虫状膨胀石墨。所述蠕虫状膨胀石墨的膨胀率为100ml/g，粒度为150目，膨胀倍数为500倍，堆积密度为0.3g/cm3。
实施例4
一种结晶水合盐相变材料，包括以下重量份的各组分：基材原料10、相变原料82和吸附载体8。
基材原料包括：环氧树脂和固化剂，其中，环氧树脂选自以下任意一种：双酚A型环氧树脂、改性环氧树脂、双酚S型环氧树脂、双酚F型环氧树脂或环氧化环氧树脂；固化剂自以下任意一种：咪唑类固化剂或胺肼类固化剂。环氧树脂和固化剂在基材原料中的比例分别为：75％和25％。
相变原料包括：结晶水合盐、氧化铝粉粒和石墨粉粒。本申请实施例中的结晶水合盐为十水碳酸钠，其中，十水碳酸钠、氧化铝粉粒和石墨粉粒在相变原料中的比例分别为：92％、4％和4％。
吸附载体为：蠕虫状膨胀石墨。所述蠕虫状膨胀石墨的膨胀率为520ml/g，粒度为120目，膨胀倍数为450倍，堆积密度为0.2g/cm3。
实施例5
一种结晶水合盐相变材料，包括以下重量份的各组分：基材原料8、相变原料84和吸附载体8。
基材原料包括：环氧树脂和固化剂，其中，环氧树脂选自以下任意一种：双酚A型环氧树脂、改性环氧树脂、双酚S型环氧树脂、双酚F型环氧树脂或环氧化环氧树脂；固化剂自以下任意一种：咪唑类固化剂或胺肼类固化剂。环氧树脂和固化剂在基材原料中的比例分别为：78％和22％。
相变原料包括：结晶水合盐、氧化铝粉粒和石墨粉粒。本申请实施例中的结晶水合盐为十水碳酸钠，其中，十水碳酸钠、氧化铝粉粒和石墨粉粒在相变原料中的比例分别为：94％、3％和3％。
吸附载体为：气凝胶。所述气凝胶的比表面积为200㎡/g，粒径为20nm。
实施例6
一种结晶水合盐相变材料及其制备方法，包括以下重量份的各组分：基材原料9、相变原料84和吸附载体7。
基材原料包括：环氧树脂和固化剂，其中，环氧树脂选自以下任意一种：双酚A型环氧树脂、改性环氧树脂、双酚S型环氧树脂、双酚F型环氧树脂或环氧化环氧树脂；固化剂自以下任意一种：咪唑类固化剂或胺肼类固化剂。环氧树脂和固化剂在基材原料中的比例分别为：80％和20％。
相变原料包括：结晶水合盐、氧化铝粉粒和石墨粉粒。本申请实施例中的结晶水合盐为十二水合磷酸氢二钠，其中，十二水合磷酸氢二钠、氧化铝粉粒和石墨粉粒在相变原料中的比例分别为：96％、2％和2％。
吸附载体为：气凝胶。所述气凝胶的比表面积为100㎡/g，粒径为60nm。
实施例7
一种结晶水合盐相变材料及其制备方法，包括以下重量份的各组分：基材原料12、相变原料82和吸附载体6。
基材原料包括：环氧树脂和固化剂，其中，环氧树脂选自以下任意一种：双酚A型环氧树脂、改性环氧树脂、双酚S型环氧树脂、双酚F型环氧树脂或环氧化环氧树脂；固化剂自以下任意一种：咪唑类固化剂或胺肼类固化剂。环氧树脂和固化剂在基材原料中的比例分别为：85％和15％。
相变原料包括：结晶水合盐、氧化铝粉粒和石墨粉粒。本申请实施例中的结晶水合盐为十二水合磷酸氢二钠，其中，十二水合磷酸氢二钠、氧化铝粉粒和石墨粉粒在相变原料中的比例分别为：84％、6％和8％。
吸附载体为：气凝胶。所述气凝胶的比表面积为200㎡/g，粒径为30nm。
实施例8
一种结晶水合盐相变材料及其制备方法，包括以下重量份的各组分：基材原料12、相变原料81和吸附载体7。
基材原料包括：环氧树脂和固化剂，其中，环氧树脂选自以下任意一种：双酚A型环氧树脂、改性环氧树脂、双酚S型环氧树脂、双酚F型环氧树脂或环氧化环氧树脂；固化剂自以下任意一种：咪唑类固化剂或胺肼类固化剂。环氧树脂和固化剂在基材原料中的比例分别为：90％和10％。
相变原料包括：结晶水合盐、氧化铝粉粒和石墨粉粒。本申请实施例中的结晶水合盐为十二水合磷酸氢二钠，其中，十二水合磷酸氢二钠、氧化铝粉粒和石墨粉粒在相变原料中的比例分别为：84％、8％和6％。
吸附载体为：气凝胶。所述气凝胶的比表面积为300㎡/g，粒径为5nm。
本申请实施例对上述8个实施例进行冷热循环测试：循环温度为-40至85℃，高低温保持15min，升降温时间15min，循环次数为500次，冷热循环后观察胶片表面是否有析出、褶皱、变粉现象，对比测试前后相变焓值是否≤10％。结果如下：
Figure BDA0002658641930000161
Figure BDA0002658641930000171
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种结晶水合盐相变材料，其特征在于，包括以下物质的混合物：
基材原料、相变原料和吸附载体；
其中，每100份重量的所述混合物中有5至15份所述基材原料存在；
其中，每100份重量的所述混合物中有80至86份所述相变原料存在；
其中，每100份重量的所述混合物中有5至9份所述吸附载体存在；
所述基材原料包括：环氧树脂和固化剂；
所述相变原料包括：结晶水合盐、氧化铝粉粒和石墨粉粒；
所述吸附载体包括：蠕虫状膨胀石墨、气凝胶或纳米二氧化硅。
2.根据权利要求1所述的一种结晶水合盐相变材料，其特征在于，
每100份重量的所述基材原料中有62.5至90份所述环氧树脂存在；
每100份重量的所述基材原料中有10至37.5份所述固化剂存在。
3.根据权利要求1所述的一种结晶水合盐相变材料，其特征在于，
所述环氧树脂包括：双酚A型环氧树脂、改性环氧树脂、双酚S型环氧树脂、双酚F型环氧树脂或环氧化环氧树脂；
所述固化剂包括：咪唑类固化剂或胺肼类固化剂。
4.根据权利要求1所述的一种结晶水合盐相变材料，其特征在于，
若所述吸附载体为蠕虫状膨胀石墨，所述蠕虫状膨胀石墨的膨胀率为100-600ml/g，粒度为100-200目，膨胀倍数为200-600倍，堆积密度为0.2～0.5g/cm3；
若所述吸附载体为气凝胶，所述气凝胶的比表面积为100-300㎡/g，粒径为5-60nm；
若所述吸附载体为纳米二氧化硅，所述纳米二氧化硅的颗粒直径在50纳米以下。
5.根据权利要求1所述的一种结晶水合盐相变材料，其特征在于，
所述结晶水合盐包括：十二水合磷酸氢二钠、十水硫酸钠或十水碳酸钠。
6.根据权利要求1所述的一种结晶水合盐相变材料，其特征在于，
所述氧化铝粉粒的粒度为3至15微米；
或，
所述石墨粉粒的粒度为5至15微米。
7.根据权利要求1所述的一种结晶水合盐相变材料，其特征在于，
其中，每100份重量的所述相变原料中有86至96份所述结晶水合盐存在；
其中，每100份重量的所述相变原料中有2至8份所述氧化铝粉粒存在；
其中，每100份重量的所述相变原料中有2至8份所述石墨粉粒存在。
8.根据权利要求1所述的一种结晶水合盐相变材料，其特征在于，
所述结晶水合盐相变材料为压延成形的弹性片材。
9.一种结晶水合盐相变材料的制备方法，其特征在于，包括：
将结晶水合盐、氧化铝粉粒和石墨粉粒加入密闭容器中，将所述密闭容器内的温度加热至60至70摄氏度；
待所述结晶水合盐、所述氧化铝粉粒和所述石墨粉粒的混合粉体变成熔融状态后，加入吸附载体，并对所述混合粉体和吸附载体在加热的状态下进行搅拌混合，混合后冷却至粉块混合物的状态；
对所述粉块混合物进行处理，得到吸附后的相变粉体；
将所述吸附后的相变粉体、环氧树脂和固化剂进行搅拌混合后，制备成所需的产品形态。
10.根据权利要求9所述的一种结晶水合盐相变材料的制备方法，其特征在于，所述将所述吸附后的相变粉体、环氧树脂和固化剂进行搅拌混合后，制备成所需的产品形态，包括：
将所述吸附后的相变粉体、环氧树脂和固化剂进行机械搅拌，得到结晶水合盐相变材料混合物；
将所述结晶水合盐相变材料混合物加热至35至80摄氏度；
将加热后的结晶水合盐相变材料混合物压延成弹性片材，所述弹性片材的厚度为0.15至3微米。
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