CN113817285A - 一种相变储能保温复合板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种相变储能保温复合板，其由按重量份数计的以下原料制成：酚醛树脂100份，无机相变材料70‑120份，乳化剂3‑7份，稀释剂0.1‑6份，固化剂4‑9份；多孔吸附材料30‑80份；还公开了一种相变储能保温复合板的制备方法。本发明中酚醛树脂作为相变复合保温板的主要骨架，无机相变材料为相变保温复合板提供相变储能作用，乳化剂使相变复合保温板增加韧性且分布均匀、防止开裂，稀释剂调节物料粘度使板材稳定，固化剂让物料迅速固化成型把相变材料包裹，使得所制得的相变保温复合板与目前市场上的相变材料相比，具有造价成本低、相变焓值较大、不易泄露、使用寿命长等特点。
Description
技术领域
本发明涉及保温复合材料领域，具体涉及一种相变储能保温复合板及其制备方法。
背景技术
相变材料具有在一定温度范围内改变其物理状态的能力，以固－液相变为例，在加热到熔化温度时，就产生从固态到液态的相变，熔化的过程中，相变材料吸收并储存大量的潜热，当相变材料冷却时，储存的热量在一定的温度范围内要散发到环境中去，进行从液态到固态的逆相变。相变材料主要包括无机相变材料、有机相变材料及复合相变材料三类，其中，无机类相变材料主要有结晶水合盐类、熔融盐类、金属或合金类等，有机类相变材料主要包括石蜡、醋酸和其他有机物，复合相变材料既能有效克服单一的无机物或有机物相变材料存在的缺点，又可以改善相变材料的应用效果以及拓展其应用范围，因此，复合相变储能材料的研制已成为热门的研究课题。
目前市场上的复合相变储能材料，一般分为三种：第一种为外壳包裹的无机相变材料，此种相变材料的造价便宜，但是寿命短、外壳老化破损会引起泄露；第二种为微胶囊技术包裹有机相变材料，这种方法的成本高，限于目前技术不成熟，包裹量不大、焓值较低；第三种为多孔材料吸附相变材料，此方法在相变材料熔化时易泄露。
因此，市场上亟需寻找一种既安全可靠、不易泄露，成本又低的替代材料。
发明内容
本发明的目的在于克服以上所述现有技术的不足，提供一种相变储能保温复合板及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种相变储能保温复合板，由按重量份数计的以下原料制成：
酚醛树脂100份，无机相变材料70-120份，乳化剂3-7份，稀释剂0.1-6份，固化剂4-9份；多孔吸附材料30-80份。
在上述方案的基础上，进一步地，所述无机相变材料包括Mn(NO3)2·6H2O、CaCl2·6H2O 、LiNO3·3H2O、Na2SO4·10H2O、Na2CO3·10H2O、CaBr2·6H2O、Na2HPO4·10H2O、Zn(NO3)2·6H2O中的一种或多种。
在上述方案的基础上，进一步地，所述乳化剂包括硅油、EL-30、吐温、司盘中的一种或多种。
在上述方案的基础上，进一步地，所述稀释剂包括乙二醇、自来水中的一种或两种的混合料。
在上述方案的基础上，进一步地，所述固化剂包括甲基磺酸、对甲苯磺酸、苯酚磺酸中的一种或多种。
在上述方案的基础上，进一步地，所述多孔吸附材料包括花泥粉末、多孔碳粉、聚丙烯酸钠中的一种或多种。
一种上述相变储能保温复合板的制备方法，包括以下步骤：
a、将无机相变材料加热融化至液态，加入多孔吸附材料，混合后得到混合料A；
b、将酚醛树脂、混合料A、乳化剂、稀释剂倒入容器中充分搅拌混合，得到混合料B；
c、将固化剂加入混合料B中进行搅拌混合，得到混合料C，将混合料C倒入预先加热好的模具中，放入烘箱中进行固化成型；
d、取出模具，进行脱模处理，得到相变储能保温复合板。
在上述方案的基础上，进一步地，混合料C在烘箱50-80℃的温度下成型15-45min。
在上述方案的基础上，进一步地，步骤a中无机相变材料与多孔吸附材料通过搅拌的方式混合。
采用上述技术方案后，本发明与背景技术相比，具有如下优点：
本发明中酚醛树脂作为相变复合保温板的主要骨架，无机相变材料为相变保温复合板提供相变储能作用，乳化剂使相变复合保温板增加韧性且分布均匀、防止开裂，稀释剂调节物料粘度使板材稳定，固化剂让物料迅速固化成型把相变材料包裹，使得所制得的相变保温复合板与目前市场上的相变材料相比，具有造价成本低、相变焓值较大、不易泄露、使用寿命长等特点。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明公开了一种相变储能保温复合板，由按重量份数计的以下原料制成：
酚醛树脂100份，无机相变材料70-120份，乳化剂3-7份，稀释剂0.1-6份，固化剂4-9份；多孔吸附材料30-80份。
所述无机相变材料包括Mn(NO3)2·6H2O、CaCl2·6H2O 、LiNO3·3H2O、Na2SO4·10H2O、Na2CO3·10H2O、CaBr2·6H2O、Na2HPO4·10H2O、Zn(NO3)2·6H2O中的一种或多种。
所述乳化剂包括硅油、EL-30、吐温、司盘中的一种或多种；所述稀释剂包括乙二醇、自来水中的一种或两种的混合料；所述固化剂包括甲基磺酸、对甲苯磺酸、苯酚磺酸中的一种或多种；所述多孔吸附材料包括花泥粉末、多孔碳粉、聚丙烯酸钠中的一种或多种。
酚醛树脂成型后作为相变复合保温板的主要骨架；无机相变材料为相变保温复合板提供相变储能作用；乳化剂使相变复合保温板整体均匀且增加韧性，防止开裂；稀释剂调节物料粘度使箱变保温复合板稳定；固化剂让混合料迅速固化成型把相变材料包裹。
本发明还公开了一种上述相变储能保温复合板的制备方法，包括以下步骤：
a、将无机相变材料加热融化至液态，加入多孔吸附材料，混合后得到混合料A；
其中，加入多孔吸附材料后，搅拌无机相变材料，使得二者充分混合，提高多孔吸附材料对无机相变材料的吸附率。
b、将酚醛树脂、混合料A、乳化剂、稀释剂倒入容器中充分搅拌混合，得到混合料B；
c、将固化剂加入混合料B中进行搅拌混合，得到混合料C，将混合料C倒入预先加热好的模具中，放入烘箱中进行固化成型，其中，混合料C在烘箱50-80℃的温度下成型15-45min；
d、取出模具，进行脱模处理，得到相变储能保温复合板。
以下结合实施例对本发明作进一步的详细描述。
实施例一
①取Na2SO4·10H2O 100g，放置于50℃的烘箱中加热融化，用35g多孔碳粉进行吸附，吸附过程中搅拌混合加速吸附，得到混合料A。
②将步骤①所得的混合料A与酚醛树脂100g，以及司盘80 5g、乙二醇0.5g，倒入容器搅拌均匀后，得到混合料B，在混合料B中加入苯酚磺酸5g，迅速搅拌均匀后，得到混合料C，将混合料C倒入预先加热好的模具中，放置于80℃烘箱中固化成型，20min后取出，得到相变复合保温板。
③将相变复合保温板放入100℃高温环境下烘烤2小时，未见液体流出。测得板材密度为900kg/m³，抗压强度为0.9Mpa,用差式扫描量热仪测得焓值为95J/g。
实施例二
①取Na2SO4·10H2O 120g，放置于50℃的烘箱中加热融化，用50g多孔碳粉进行吸附，吸附过程中搅拌混合加速吸附，得到混合料A。
②将步骤①所得的混合料A与酚醛树脂100g、司盘80 5g、EL-30 2g、乙二醇0.5g，倒入容器搅拌均匀后，得到混合料B，在混合料B中加入苯酚磺酸5g，迅速搅拌均匀后，得到混合料C，将混合料C倒入预先加热好的模具中，放置于80℃烘箱中固化成型，20min后取出，得到相变复合保温板。
③将相变复合保温板放入100℃高温环境下烘烤2小时，未见液体流出。测得板材密度为950kg/m³，抗压强度为0.85Mpa,用差式扫描量热仪测得焓值为106J/g。
实施例三
①取Na2SO4·10H2O 120g，放置于50℃的烘箱中加热融化，用50g多孔碳粉进行吸附，吸附过程中搅拌混合加速吸附，得到混合料A。
②将步骤①所得的混合料A与酚醛树脂100g、司盘80 5g、EL-30 2g、乙二醇0.5g，倒入容器搅拌均匀后，得到混合料B，在混合料B中加入苯酚磺酸5g、甲基磺酸3g，迅速搅拌均匀后，得到混合料C，将混合料C倒入预先加热好的模具中，放置于80℃烘箱中固化成型，20min后取出，得到相变复合保温板。
③将相变复合保温板放入100℃高温环境下烘烤2小时，未见液体流出。测得板材密度为943kg/m³，抗压强度为1.35Mpa,用差式扫描量热仪测得焓值为104J/g。
对比例一
①取Na2SO4·10H2O 100g，放置于50℃的烘箱中加热融化，用35g多孔碳粉进行吸附，吸附过程中搅拌混合加速吸附，得到混合料A。
②将步骤①所得的混合料A与酚醛树脂100g，倒入容器搅拌均匀后，加入苯酚磺酸5g，迅速搅拌均匀后倒入预先加热好的模具中，放置于80℃烘箱中固化成型，20min后取出。
相变复合保温板制备过程中，未加入乳化剂和稀释剂，在烘箱中固化成型时会出现固液分离，无法得到成型的产品。
对比例二
①取Na2SO4·10H2O 100g，放置于50℃的烘箱中加热融化，用35g多孔碳粉进行吸附，吸附过程中搅拌混合加速吸附，得到混合料A。
②将步骤①所得的混合料A与酚醛树脂100g，以及司盘80 5g，倒入容器搅拌均匀后，加入苯酚磺酸5g，迅速搅拌均匀后倒入预先加热好的模具中，放置于80℃烘箱中固化成型，20min后取出，得到相变复合保温板。
相变复合保温板制备过程中，未加入稀释剂，在烘箱中固化成型时虽然不会出现固液分离，但将相变复合保温板放入100℃高温环境下烘烤2小时，会出现大量相变液体流出，包裹不完全。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或者替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种相变储能保温复合板，其特征在于，由按重量份数计的以下原料制成：
酚醛树脂100份，无机相变材料70-120份，乳化剂3-7份，稀释剂0.1-6份，固化剂4-9份；多孔吸附材料30-80份。
2.如权利要求1所述的一种相变储能保温复合板，其特征在于，所述无机相变材料包括Mn(NO3)2·6H2O、CaCl2·6H2O 、LiNO3·3H2O、Na2SO4·10H2O、Na2CO3·10H2O、CaBr2·6H2O、Na2HPO4·10H2O、Zn(NO3)2·6H2O中的一种或多种。
3.如权利要求1所述的一种相变储能保温复合板，其特征在于，所述乳化剂包括硅油、EL-30、吐温、司盘中的一种或多种。
4.如权利要求1所述的一种相变储能保温复合板，其特征在于，所述稀释剂包括乙二醇、自来水中的一种或两种的混合料。
5.如权利要求1所述的一种相变储能保温复合板，其特征在于，所述固化剂包括甲基磺酸、对甲苯磺酸、苯酚磺酸中的一种或多种。
6.如权利要求1所述的一种相变储能保温复合板，其特征在于，所述多孔吸附材料包括花泥粉末、多孔碳粉、聚丙烯酸钠中的一种或多种。
7.一种如权利要求1-6任一项所述的相变储能保温复合板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、将无机相变材料加热融化至液态，加入多孔吸附材料，混合后得到混合料A；
b、将酚醛树脂、混合料A、乳化剂、稀释剂倒入容器中充分搅拌混合，得到混合料B；
c、将固化剂加入混合料B中进行搅拌混合，得到混合料C，将混合料C倒入预先加热好的模具中，放入烘箱中进行固化成型；
d、取出模具，进行脱模处理，得到相变储能保温复合板。
8.如权利要求7所述的一种相变储能保温复合板的制备方法，其特征在于，混合料C在烘箱50-80℃的温度下成型15-45min。
9.如权利要求7所述的一种相变储能保温复合板的制备方法，其特征在于，步骤a中无机相变材料与多孔吸附材料通过搅拌的方式混合。
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| CN202111084097.5A CN113817285A (zh) | 2021-09-16 | 2021-09-16 | 一种相变储能保温复合板及其制备方法 |
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| CN202111084097.5A Pending CN113817285A (zh) | 2021-09-16 | 2021-09-16 | 一种相变储能保温复合板及其制备方法 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116855096A (zh) * | 2023-06-26 | 2023-10-10 | 大连理工大学 | 一种共晶相变复合保温板及其制备方法和应用 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101139181A (zh) * | 2007-07-25 | 2008-03-12 | 宁波荣山新型材料有限公司 | 有机相变材料复合膨胀珍珠岩材料的乳化法制备工艺 |
| CN102618223A (zh) * | 2012-02-27 | 2012-08-01 | 李雨杉 | 一种热固性酚醛树脂包覆的相变材料微胶囊及其制备方法 |
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-
2021
- 2021-09-16 CN CN202111084097.5A patent/CN113817285A/zh active Pending
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