CN113319956B - 一种热诱导柔性相变储能木材的制备方法 - Google Patents

一种热诱导柔性相变储能木材的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113319956B
CN113319956B CN202110597476.8A CN202110597476A CN113319956B CN 113319956 B CN113319956 B CN 113319956B CN 202110597476 A CN202110597476 A CN 202110597476A CN 113319956 B CN113319956 B CN 113319956B
Authority
CN
China
Prior art keywords
phase change
wood
solution
energy storage
heat
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.)
Active
Application number
CN202110597476.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113319956A (zh
Inventor
孙伟圣
林贤铣
郭玺
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.)
Zhejiang A&F University ZAFU
Original Assignee
Zhejiang A&F University ZAFU
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 Zhejiang A&F University ZAFU filed Critical Zhejiang A&F University ZAFU
Priority to CN202110597476.8A priority Critical patent/CN113319956B/zh
Publication of CN113319956A publication Critical patent/CN113319956A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113319956B publication Critical patent/CN113319956B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K3/00—Impregnating wood, e.g. impregnation pretreatment, for example puncturing; Wood impregnation aids not directly involved in the impregnation process
    • B27K3/02—Processes; Apparatus
    • B27K3/08—Impregnating by pressure, e.g. vacuum impregnation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K3/00—Impregnating wood, e.g. impregnation pretreatment, for example puncturing; Wood impregnation aids not directly involved in the impregnation process
    • B27K3/02—Processes; Apparatus
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K3/00—Impregnating wood, e.g. impregnation pretreatment, for example puncturing; Wood impregnation aids not directly involved in the impregnation process
    • B27K3/16—Inorganic impregnating agents
    • B27K3/20—Compounds of alkali metals or ammonium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K3/00—Impregnating wood, e.g. impregnation pretreatment, for example puncturing; Wood impregnation aids not directly involved in the impregnation process
    • B27K3/16—Inorganic impregnating agents
    • B27K3/32—Mixtures of different inorganic impregnating agents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K3/00—Impregnating wood, e.g. impregnation pretreatment, for example puncturing; Wood impregnation aids not directly involved in the impregnation process
    • B27K3/34—Organic impregnating agents
    • B27K3/36—Aliphatic compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K3/00—Impregnating wood, e.g. impregnation pretreatment, for example puncturing; Wood impregnation aids not directly involved in the impregnation process
    • B27K3/52—Impregnating agents containing mixtures of inorganic and organic compounds
    • 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
    • C09K5/063—Materials absorbing or liberating heat during crystallisation; Heat storage materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K2240/00—Purpose of the treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K2240/00—Purpose of the treatment
    • B27K2240/10—Extraction of components naturally occurring in wood, cork, straw, cane or reed
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/24—Structural elements or technologies for improving thermal insulation
    • Y02A30/244—Structural elements or technologies for improving thermal insulation using natural or recycled building materials, e.g. straw, wool, clay or used tires

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)

Abstract

本发明公开了一种热诱导柔性相变储能木材的制备方法，按下述步骤进行：a、以N,N二甲基甲酰胺为溶剂，配置0.05‑0.2mol/L三乙醇胺溶液50‑70份和0.1‑0.4mol/L三苯基甲烷三异氰酸酯溶液40‑60份；b、将步骤a中的三乙醇胺溶液加入三苯基甲烷三异氰酸酯溶液中，在60‑80℃下搅拌10‑15小时，获得预聚体；c、向预聚体中加入10‑20份聚乙二醇‑1500，在60‑80℃下搅拌20‑30小时，获得固‑固相变材料；d、将脱木素木材放入固‑固相变材料中，真空浸渍20‑40分钟后干燥，获得成品。本发明制备的相变储能木材不仅具备蓄热储能的能力，而且柔韧性好。

Description

一种热诱导柔性相变储能木材的制备方法
技术领域
本发明涉及相变材料和木材加工技术领域，具体涉及一种热诱导柔性相变储能木材的制备方法。
背景技术
随着全球范围内石油、煤炭、天然气三种传统能源的逐渐枯竭，以及温室效应、臭氧层破坏等环境问题的日趋严重，绿色低碳成为全球建筑材料领域研究的热点方向，特别是欧美国家在此方面已取得了长足发展。在我国，建筑能耗占全国总能耗的30％，建筑碳排放占总排放量的50％，对我国的国民经济造成了巨大负担并且严重污染环境，而我国绿色低碳建材研究起步较晚，保温隔热效果较差，能耗较高以及普及率较低。因此，研发绿色建筑节能材料，推动建筑节能领域发展符合时代需求，具有重要意义。
相变储能材料是指随环境温度变化而改变自身物理状态，进而吸收或者释放大量潜热的物质，且自身温度保持不变，主要分为固-液、固-固、液-汽相变材料，是绝佳的绿色建筑节能材料。木材是一种天然的三维多层次多孔材料，具有高强重比、良好的声学和美学特性，以及良好的加工性能，作为建筑材料和家具结构材料已经有了数千年的历史，也是一种性能优良的节能建材。利用木材的多孔性，在一定压力、温度下将改性药剂注入木材内部可以赋予木材更多的功能，如防腐、防霉、阻燃功能等。目前建筑行业有采用相变储能材料与木材有机结合，制备出具有储-放热能力的相变储能木材，并应用于木质地板、木质门以及木天花板等室内装饰用材，实现节能环保的目的，但现有的相变储能材料目前普遍存在易泄露，材料柔性差和导热系数低等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种热诱导柔性相变储能木材的制备方法。本发明制备的相变储能木材不仅具备蓄热储能的能力，而且柔韧性好。
本发明的技术方案如下：一种热诱导柔性相变储能木材的制备方法，按下述步骤进行：
a、以N,N二甲基甲酰胺为溶剂，配置0.05-0.2mol/L三乙醇胺溶液50-70份和0.1-0.4mol/L三苯基甲烷三异氰酸酯溶液40-60份；
b、将步骤a中的三乙醇胺溶液加入三苯基甲烷三异氰酸酯溶液中，在60-80℃下搅拌10-15小时，获得预聚体；
c、向预聚体中加入10-20份聚乙二醇-1500，在60-80℃下搅拌20-30小时，获得固-固相变材料；
d、将脱木素木材放入固-固相变材料中，真空浸渍20-40分钟后干燥，获得成品。
上述的热诱导柔性相变储能木材的制备方法，步骤a中，配置0.1mol/L三乙醇胺溶液58份,配置0.27mol/L三苯基甲烷三异氰酸酯溶液48份。
前述的热诱导柔性相变储能木材的制备方法，步骤b中，将三乙醇胺溶液加入三苯基甲烷三异氰酸酯溶液中，在70℃下搅拌12小时。
前述的热诱导柔性相变储能木材的制备方法，其特征在于：步骤c中，向预聚体中加入15份聚乙二醇-1500，在70℃下搅拌24小时。
前述的热诱导柔性相变储能木材的制备方法，所述脱木素木材的制备过程是，将2-3mol/L的氢氧化钠溶液和0.3-0.5mol/L的亚硫酸钠溶液混合配置成混合溶液，混合溶液中氢氧化钠溶液体积占总混合溶液体积的18-23％，亚硫酸钠溶液体积占总混合液体积的20％；再将木材置于氢氧化钠和亚硫酸钠的混合溶液中煮沸直至混合溶液的颜色不在发生变化，再更换新的混合溶液重复上述步骤3-5次；最后将煮沸后的木材用去离子水煮沸清洗，期间更换去离子水，直至煮沸清洗用的去离子水的酸碱值趋向中性，取出清洗后的木材即为脱木素木材。
前述的热诱导柔性相变储能木材的制备方法，将脱木素木材放入N,N二甲基甲酰胺溶液中密封浸泡10小时，使得脱木素木材中的水分置换为N,N二甲基甲酰胺溶液。
前述的热诱导柔性相变储能木材的制备方法，步骤d中，将脱木素木材放入固-固相变材料中，再加入占固-固相变材料总质量0.1％的石墨烯粉末在0.1MPa下浸渍10分钟/次，共浸渍2-4次，用以提高相变储能木材的导热系数。
前述的热诱导柔性相变储能木材的制备方法，步骤d中，所述的干燥为60-80℃的真空干燥。
与现有技术相比，本发明以三乙醇胺为骨架物质，聚乙二醇为软段，三苯基甲烷三异氰酸酯为扩链剂，通过接枝共聚制备固-固相变材料，并将其浸渍到脱木素木材中，真空干燥固化，将固-固相变材料均匀填充在脱木素木材内部的导管与纤维中，制得的相变储能木材不仅具有良好的储能储热能力，而且具有非常良好的柔韧性。此外，本发明进一步的优化了脱木素木材的制备过程，可以脱除木材的大部分木质素来扩大木材的孔间隙，增大微孔的孔径，便于后续的固-固相变材料的填的填充；本发明还将脱木素木材放入N,N二甲基甲酰胺溶液中密封浸泡，用于将脱木素木材的水份替换为N,N二甲基甲酰胺溶液，方便后续固-固相变材料的融入，同时本发明采用真空浸渍的方式将木材浸渍在固-固相变材料进行处理，采用真空浸渍，可以将木材细胞中的空气抽出，方便固-固相变材料能够渗透至木材的细胞内，使得木材能够充分吸收固-固相变材料，用于后续的相变储能，同时本发明在真空浸渍时，还添加了石墨烯作为导热材料，提高了相变储能木材的导热系数，便于进行热循环。本发明制备的相变储能木材使用寿命长，制备方法简单，成本低廉，适合大面积推广，对于调节室内温度和实现建筑节能具有重要意义。
附图说明
图1为本发明制备的热诱导柔性相变储能木材成品示意图；
图2为本发明制备的热诱导柔性相变储能木材成品柔韧性展示示意图；
图3中(a)为轻木的横切面；(b)脱木素轻木的横切面；(c)脱木素木材的径切面；(d)和(e)分别为实施例4和实施例5制备的热诱导柔性相变储能木材的横切面；(f)为实施例4中热诱导柔性相变储能木材的径切面；
图4为本发明制备的热诱导柔性储能木材进行热稳定测试热降解曲线图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据，本发明的保护范围应包括权利要求的全部内容，而且通过以下实施例可以使本领域普通技术人员更全面的理解本发明。下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
实施例1：一种热诱导柔性相变储能木材的制备方法，将2mm厚的轻木进行处理，裁成长×宽为40mm×20mm的木片备用，并按下述步骤进行：
a、以N,N二甲基甲酰胺为溶剂，配置0.08mol/L三乙醇胺溶液53g和0.3mol/L三苯基甲烷三异氰酸酯溶液45g；
b、将步骤a中的三乙醇胺溶液加入三苯基甲烷三异氰酸酯溶液中，在75℃下搅拌12小时，获得预聚体；
c、向预聚体中加入13g聚乙二醇-1500，在75℃下搅拌28小时，获得固-固相变材料；
d、将脱木素木材放入固-固相变材料中，真空浸渍(0.1MPa)25分钟后干燥，获得成品。
实施例2：一种热诱导柔性相变储能木材的制备方法，将2mm厚的轻木进行处理，裁成长×宽为40mm×20mm的木片备用，并按下述步骤进行：
a、以N,N二甲基甲酰胺为溶剂，配置0.15mol/L三乙醇胺溶液65g和0.2mol/L三苯基甲烷三异氰酸酯溶液55g；
b、将步骤a中的三乙醇胺溶液加入三苯基甲烷三异氰酸酯溶液中，在65℃下搅拌15小时，获得预聚体；
c、向预聚体中加入18g聚乙二醇-1500，在65℃下搅拌25小时，获得固-固相变材料；
d、将脱木素木材放入固-固相变材料中，真空浸渍(0.1MPa)35分钟后干燥，获得成品。
实施例3：一种热诱导柔性相变储能木材的制备方法，将2mm厚的轻木进行处理，裁成长×宽为40mm×20mm的木片备用，并按下述步骤进行：
a、以N,N二甲基甲酰胺为溶剂，配置0.1mol/L三乙醇胺溶液58g和0.27mol/L三苯基甲烷三异氰酸酯溶液48g；
b、将步骤a中的三乙醇胺溶液加入三苯基甲烷三异氰酸酯溶液中，在70℃下搅拌12小时，获得预聚体；
c、向预聚体中加入15g聚乙二醇-1500，在70℃下搅拌24小时，获得固-固相变材料；
d、将脱木素木材放入固-固相变材料中，真空浸渍(0.1MPa)30分钟后干燥，获得成品。
实施例4：一种热诱导柔性相变储能木材的制备方法，将2mm厚的轻木进行处理，裁成长×宽为40mm×20mm的木片备用，并按下述步骤进行：
a、以N,N二甲基甲酰胺为溶剂，配置0.1mol/L三乙醇胺溶液58g和0.27mol/L三苯基甲烷三异氰酸酯溶液48g；
b、将步骤a中的三乙醇胺溶液加入三苯基甲烷三异氰酸酯溶液中，在70℃下搅拌12小时，获得预聚体；
c、向预聚体中加入15g聚乙二醇-1500，在70℃下搅拌24小时，获得固-固相变材料；
d、将脱木素木材放入固-固相变材料中，再加入占固-固相变材料总质量0.1％石墨烯粉末，真空浸渍(0.1MPa)2-4次，每次10分钟，用以提高相变储能木材的导热系数，再在70℃下真空干燥，获得成品。
实施例5：本实施例在以上实施例的基础上，进一步的提供了一种脱木素木材的制备过程，具体是将2-3mol/L的氢氧化钠溶液和0.3-0.5mol/L的亚硫酸钠溶液混合配置1500ml混合溶液，混合溶液中氢氧化钠溶液体积占总混合溶液体积的18-23％，亚硫酸钠溶液体积占总混合液体积的20％，再将混合溶液均等分成4份，每份250ml；
先将木材放置去离子水中抽真空，直至木材沉入水底，再将木材置于250ml混合溶液中煮沸直至混合溶液的颜色不在发生变化，再更换新的混合溶液重复上述步骤4次，直至4份混合溶液均消耗完毕；最后将煮沸后的木材用去离子水煮沸清洗，期间更换去离子水，直至煮沸清洗用的去离子水的酸碱值趋向中性即可，取出清洗后的木材再将其放入N,N二甲基甲酰胺溶液中密封浸泡10小时，使得脱木素木材中的水分置换为N,N二甲基甲酰胺溶液，得到最终的脱木素木材，以此脱木素木材进行热诱导柔性相变储能木材的制备。
本发明的制备的热诱导柔性相变储能木材如图1和图2所示，在图1和图2中可以清楚的看到在受到按压时，本发明的热诱导柔性相变储能木材可以从由长条状变成圆环状，这证明了本发明具有良好的柔韧性。同时申请人通过电子显微镜对轻木、脱木素轻木和本发明制备的热诱导柔性储能木材进行切片观察，如图3所示。图3中(a)为轻木的横切面；(b)脱木素轻木的横切面；(c)脱木素木材的径切面；(d)和(e)分别为实施例4和实施例5制备的热诱导柔性相变储能木材的横切面；(f)为实施例4中热诱导柔性相变储能木材的径切面。从图3中d图和f图中可以清晰看到固-固相变材料均匀填充在脱木素木材内部的导管与纤维中，这说明本发明采用的真空加压浸渍工艺，能够充分将固-固相变材料浸注到木材内部，从而发挥相变储能的目的。从图3中e图还可以清晰看到实施例5中采用优化脱木素木材的制备过程制得的脱木素木材具有多层次的多孔以及间隙，这些多层次的多孔以及间隙可以方便后续固-固相变材料的填充和吸附。同时，从图3的f图中可以看到，本发明可以在真空浸渍时，还添加了石墨烯作为导热材料，石墨烯同样也充分的填充在木材的纤维之间，从而使得本发明制备的热诱导柔性储能木材具有良好的导热能力，提高了导热系数，便于进行热循环。进一步地，申请人还进行了差示扫描量热仪测试，结果如表1所示：
Figure GDA0003502808080000091
表1
从表1中可以看出，本发明制备的热诱导柔性储能木材展现较优异的蓄热储能能力，其中熔融相变潜热最高可达74.3J/g和结晶相变潜热最高可达80.3J/g。再进一步地，申请人还对制备的热诱导柔性储能木材进行热稳定测试，其结构如图4所示。从图4中可以看出，本发明制备的热诱导柔性储能木材在200℃以下，热降解程度仅为4.8％，具有优异的热稳定性。
综上所述，本发明以三乙醇胺为骨架物质(基础物质)，聚乙二醇为软段(软段是由聚酯或聚醚多元醇组成，具有良好的附着力，耐水性和柔韧性)，三苯基甲烷三异氰酸酯为扩链剂(又称链增长剂，是能与线型聚合物链上的官能团反应而使分子链扩展、分子量增大的物质。常用于提高聚氨酯、聚酯等产品的力学性能和工艺性能。)，通过接枝共聚制备固-固相变材料，并将其浸渍到脱木素木材中，真空干燥固化，将固-固相变材料均匀填充在脱木素木材内部的导管与纤维中，制得的相变储能木材不仅具有良好的储能储热能力，而且具有非常良好的柔韧性。

Claims (8)

1.一种热诱导柔性相变储能木材的制备方法，其特征在于：按下述步骤进行：
a、以N,N二甲基甲酰胺为溶剂，配置0.05-0.2mol/L三乙醇胺溶液50-70份和0.1-0.4mol/L三苯基甲烷三异氰酸酯溶液40-60份；
b、将步骤a中的三乙醇胺溶液加入三苯基甲烷三异氰酸酯溶液中，在60-80℃下搅拌10-15小时，获得预聚体；
c、向预聚体中加入10-20份聚乙二醇-1500，在60-80℃下搅拌20-30小时，获得固-固相变材料；
d、将脱木素木材放入固-固相变材料中，真空浸渍20-40分钟后干燥，获得成品。
2.根据权利要求1所述的热诱导柔性相变储能木材的制备方法，其特征在于：步骤a中，配置0.1mol/L三乙醇胺溶液58份,配置0.27mol/L三苯基甲烷三异氰酸酯溶液48份。
3.根据权利要求1所述的热诱导柔性相变储能木材的制备方法，其特征在于：步骤b中，将三乙醇胺溶液加入三苯基甲烷三异氰酸酯溶液中，在70℃下搅拌12小时。
4.根据权利要求1所述的热诱导柔性相变储能木材的制备方法，其特征在于：步骤c中，向预聚体中加入15份聚乙二醇-1500，在70℃下搅拌24小时。
5.根据权利要求1所述的热诱导柔性相变储能木材的制备方法，其特征在于：所述脱木素木材的制备过程是，将2-3mol/L的氢氧化钠溶液和0.3-0.5mol/L的亚硫酸钠溶液混合配置成混合溶液，混合溶液中氢氧化钠溶液体积占总混合溶液体积的18-23％，亚硫酸钠溶液体积占总混合液体积的20％；再将木材置于氢氧化钠和亚硫酸钠的混合溶液中煮沸直至混合溶液的颜色不在发生变化，再更换新的混合溶液重复上述步骤3-5次；最后将煮沸后的木材用去离子水煮沸清洗，期间更换去离子水，直至煮沸清洗用的去离子水的酸碱值趋向中性，取出清洗后的木材即为脱木素木材。
6.根据权利要求5所述的热诱导柔性相变储能木材的制备方法，其特征在于：将脱木素木材放入N,N二甲基甲酰胺溶液中密封浸泡10小时，使得脱木素木材中的水分置换为N,N二甲基甲酰胺溶液。
7.根据权利要求1所述的热诱导柔性相变储能木材的制备方法，其特征在于：步骤d中，将脱木素木材放入固-固相变材料中，再加入占固-固相变材料总质量0.1％的石墨烯粉末在0.1MPa下浸渍10分钟/次，共浸渍2-4次，用以提高相变储能木材的导热系数。
8.根据权利要求1所述的热诱导柔性相变储能木材的制备方法，其特征在于：步骤d中，所述的干燥为60-80℃的真空干燥。
CN202110597476.8A 2021-05-31 2021-05-31 一种热诱导柔性相变储能木材的制备方法 Active CN113319956B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110597476.8A CN113319956B (zh) 2021-05-31 2021-05-31 一种热诱导柔性相变储能木材的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110597476.8A CN113319956B (zh) 2021-05-31 2021-05-31 一种热诱导柔性相变储能木材的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113319956A CN113319956A (zh) 2021-08-31
CN113319956B true CN113319956B (zh) 2022-05-20

Family

ID=77422539

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110597476.8A Active CN113319956B (zh) 2021-05-31 2021-05-31 一种热诱导柔性相变储能木材的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113319956B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114523534A (zh) * 2022-02-28 2022-05-24 浙江农林大学 一种各项异性导热相变储能木材的制备方法
CN114536493A (zh) * 2022-03-10 2022-05-27 浙江农林大学 一种高导热共晶相变储能木材的制备方法
CN116175714A (zh) * 2023-02-28 2023-05-30 浙江农林大学 一种仿骨骼高强度相变储能木材的制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4708812A (en) * 1985-06-26 1987-11-24 Union Carbide Corporation Encapsulation of phase change materials
CN1958711A (zh) * 2006-10-25 2007-05-09 东华大学 蛋白石/聚氨酯型固－固相变储能材料及其制备方法
CN110126043A (zh) * 2019-06-03 2019-08-16 北京林业大学 一种基于光热响应的导热增强型相变储能木材的制备方法
CN110625721A (zh) * 2019-09-24 2019-12-31 浙江农林大学 一种相变储能木材的制备方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103865032B (zh) * 2014-02-25 2016-04-06 江苏康乐新材料科技有限公司 高度支化结构的水性封闭型聚异氰酸酯交联剂及其制备方法
AU2015298181B2 (en) * 2014-07-31 2019-07-04 Koppers Performance Chemicals Inc. Wood treatment for dimensional stabilization
FR3051479B1 (fr) * 2016-05-18 2020-02-14 Universite Cergy-Pontoise Materiau a changement de phase pour le stockage d'energie thermique, procede de fabrication et applications d'un tel materiau

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4708812A (en) * 1985-06-26 1987-11-24 Union Carbide Corporation Encapsulation of phase change materials
CN1958711A (zh) * 2006-10-25 2007-05-09 东华大学 蛋白石/聚氨酯型固－固相变储能材料及其制备方法
CN110126043A (zh) * 2019-06-03 2019-08-16 北京林业大学 一种基于光热响应的导热增强型相变储能木材的制备方法
CN110625721A (zh) * 2019-09-24 2019-12-31 浙江农林大学 一种相变储能木材的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113319956A (zh) 2021-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113319956B (zh) 一种热诱导柔性相变储能木材的制备方法
JP5775825B2 (ja) 表面強化型天然木型材及びその製造方法
CN112223463B (zh) 一种高强度木材复合材料及其制备方法
CN208812277U (zh) 一种高厚度多层透明化的木材
CN110978183B (zh) 一种透明竹材的制备方法及制得的透明竹材
CN103788217B (zh) 一种纤维素凝胶材料、制备方法及用途
CN104985657A (zh) 增强型高温热处理木材及其制造方法
CN101831178A (zh) 石英纤维增强复合材料及其制备方法
CN112391149B (zh) 一种碳化木基复合相变储能材料的制备方法
CN108892471B (zh) 一种复合隔热保温毡的制备方法
CN110951103A (zh) 碳纤维增强酚醛气凝胶复合材料及其制备方法和碳纤维增强炭气凝胶复合材料
CN113043405A (zh) 一种木基隔热阻燃材料及其制备方法
CN103490085B (zh) 一种魔芋葡甘露聚糖/杂多酸复合质子导电膜的制备方法
CN115091570A (zh) 一种路易斯酸催化的低温热处理木材及其制造方法
CN201195330Y (zh) 一种杉木薄锯板层积材
CN109630810B (zh) 一种木纤维真空绝热板及其制造方法
CN211993424U (zh) 一种基于热解油酚醛树脂的新型防霉重组竹
CN106079723A (zh) 阻燃改性苎麻织物/苯并噁嗪树脂层压板及其制备方法
CN105563597A (zh) 辐照制备地热地板基材及其加工方法
CN106012647A (zh) 一种发动机空滤用纤维素复合滤芯材料的制备方法
CN109535647B (zh) 一种生物质可降解高强隔热材料的制备方法
CN110802700B (zh) 一种浸渍烟熏炭化木的制备方法
CN114149206B (zh) 一种应用于垃圾填埋场防渗层的改性黏土及其制备方法
CN116043606B (zh) 高湿强度多层纸巾复合吸湿材料及其制备方法
CN111015858A (zh) 一种基于热解油酚醛树脂的新型防霉重组竹及其制备方法

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant