CN114106370B - 一种低密度复合型相变薄膜材料及其制备方法 - Google Patents
一种低密度复合型相变薄膜材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114106370B CN114106370B CN202111360957.3A CN202111360957A CN114106370B CN 114106370 B CN114106370 B CN 114106370B CN 202111360957 A CN202111360957 A CN 202111360957A CN 114106370 B CN114106370 B CN 114106370B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- phase
- change film
- low
- film material
- composite phase
- 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
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 166
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 54
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 claims abstract description 45
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 36
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 29
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 claims abstract description 21
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000013329 compounding Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 10
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000000016 photochemical curing Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 24
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 24
- 229920002367 Polyisobutene Polymers 0.000 claims description 18
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 claims description 15
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 15
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000011863 silicon-based powder Substances 0.000 claims description 11
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims description 8
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 7
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 claims description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000012782 phase change material Substances 0.000 abstract description 34
- 238000011049 filling Methods 0.000 abstract description 16
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 description 26
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 description 26
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 15
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 description 15
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 13
- 239000000047 product Substances 0.000 description 13
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 12
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 229920001083 polybutene Polymers 0.000 description 5
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 4
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 3
- 229920002799 BoPET Polymers 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 238000003490 calendering Methods 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 2
- 235000012907 honey Nutrition 0.000 description 2
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 2
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 2
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 2
- 125000004469 siloxy group Chemical group [SiH3]O* 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 1-Butene Chemical compound CCC=C VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XMNIXWIUMCBBBL-UHFFFAOYSA-N 2-(2-phenylpropan-2-ylperoxy)propan-2-ylbenzene Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(C)(C)OOC(C)(C)C1=CC=CC=C1 XMNIXWIUMCBBBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- IAQRGUVFOMOMEM-UHFFFAOYSA-N butene Natural products CC=CC IAQRGUVFOMOMEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000007888 film coating Substances 0.000 description 1
- 238000009501 film coating Methods 0.000 description 1
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 1
- 230000009969 flowable effect Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 229940057995 liquid paraffin Drugs 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000004636 vulcanized rubber Substances 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/18—Manufacture of films or sheets
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2391/00—Characterised by the use of oils, fats or waxes; Derivatives thereof
- C08J2391/06—Waxes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2423/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
- C08J2423/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
- C08J2423/04—Homopolymers or copolymers of ethene
- C08J2423/08—Copolymers of ethene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2423/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
- C08J2423/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
- C08J2423/18—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons having four or more carbon atoms
- C08J2423/20—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons having four or more carbon atoms having four to nine carbon atoms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2491/00—Characterised by the use of oils, fats or waxes; Derivatives thereof
- C08J2491/06—Waxes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2217—Oxides; Hydroxides of metals of magnesium
- C08K2003/222—Magnesia, i.e. magnesium oxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2227—Oxides; Hydroxides of metals of aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/34—Silicon-containing compounds
- C08K3/36—Silica
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/54—Silicon-containing compounds
- C08K5/541—Silicon-containing compounds containing oxygen
- C08K5/5425—Silicon-containing compounds containing oxygen containing at least one C=C bond
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/54—Silicon-containing compounds
- C08K5/541—Silicon-containing compounds containing oxygen
- C08K5/5435—Silicon-containing compounds containing oxygen containing oxygen in a ring
Abstract
本发明公开的一种低密度复合型相变薄膜材料及其制备方法,所述制备方法包括步骤:取石蜡、增韧材料、填充材料、偶联剂和色粉按一定比例加入搅拌锅炉中并加热进行均匀混合,然后加入粘接材料继续升温、搅拌混合均匀制得流动混合物并倒入保温容器中进行保温;利用涂布机将流动混合物复合成双面带离型膜的半成品,将半成品的两层离型膜的边缘处通过光固化胶水进行封边、收卷得到低密度复合型相变薄膜材料。本发明通过添加增韧材料对相变薄膜材料进行增韧,从而降低粘接材料的使用,进而有利于增加石蜡的使用量,提高相变薄膜材料的焓值,且增韧材料的使用提升了相变材料的抗折叠能力,防止相变薄膜材料发生弯曲折叠时碎裂脱落的情况。
Description
技术领域
本发明涉及薄膜包覆材料技术领域,尤其涉及一种低密度复合型相变薄膜材料及其制备方法。
背景技术
随着科技的发展,新产品不断地出现,对产品的高效轻便提出了更高的要求,特别是电子、汽车等高新技术行业,对材料的要求更为苛刻。随着国家对5G、新能源汽车的大力支持,5G技术和新能源不断地在突破技术难点,但是手机、新能源电池等的热管理,一直是行业发展的痛点。
因此,及时有效地将手机、新能源电池等的热量进行转移,保障设备可以正常的运行,是亟需解决的问题。而相变薄膜材料具有轻便,使用简单的特点,越来越受到各大厂商的青睐,应用场景也越来越广泛。
但目前,人们为了解决相变薄膜材料在使用过程中渗漏、溢流等问题,往往在成分中添加大量的支撑材料以及填充吸附材料,从而使相变材料相对含量较少,产品的焓值低,导致储能能力大大降低,阻碍了相变材料薄层化的广泛应用。
因此,现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种低密度复合型相变薄膜材料及其制备方法,旨在解决现有相变薄膜材料的相变材料相对含量较少,导致产品焓值低、储能能力大大降低的问题。
本发明的技术方案如下:
一种低密度复合型相变薄膜材料的制备方法,具体包括步骤:
取石蜡、增韧材料、填充材料、偶联剂和色粉按一定比例加入搅拌锅炉中并加热进行均匀混合,然后加入粘接材料继续升温并搅拌混合均匀制得流动混合物,将所述流动混合物倒入保温容器中进行保温;
将保温的所述流动混合物利用涂布机复合成双面带离型膜的半成品,将所述半成品的两层离型膜的边缘处通过光固化胶水进行封边、收卷得到所述低密度复合型相变薄膜材料。
所述的低密度复合型相变薄膜材料的制备方法,其中,所述低密度复合型相变薄膜材料的组分按质量百分比计如下:石蜡60%~80%、增韧材料3%~8%、粘接材料15%~25%、填充材料2%~4%、偶联剂0.1%~0.5%、色粉0.1%~1%。
所述的低密度复合型相变薄膜材料的制备方法,其中,制得保温的所述流动混合物的具体步骤包括:
将所述石蜡、增韧材料、填充材料、偶联剂和色粉按一定比例加入搅拌锅炉中,所述搅拌锅炉的温度控制在70℃~80℃,转速200~220r/min,搅拌60~90min进行均匀混合;
然后加入粘接材料,并将温度升至90℃~100℃,继续搅拌25~30min得到所述流动混合物;
将所述流动混合物倒入温度为45℃~70℃的保温容器中进行保温,制得保温的所述流动混合物。
所述的低密度复合型相变薄膜材料的制备方法,其中,所述增韧材料由EVA、POE中的一种或两种交联而成;其中,所述EVA中的乙酸乙烯酯含量为5%~45%。
所述的低密度复合型相变薄膜材料的制备方法,其中,所述粘接材料选自聚异丁烯、聚丁烯、氯化石蜡中的一种或多种;其中,所述聚异丁烯的分子量为2400-90000,所述聚丁烯的分子量为2400-5500,所述氯化石蜡的分子量为420-600。
所述的低密度复合型相变薄膜材料的制备方法,其中,所述填充材料选自二氧化硅粉、氧化镁、氧化铝中的一种或多种;所述填充材料的粒径为8-12微米。
所述的低密度复合型相变薄膜材料的制备方法,其中,所述偶联剂选自硅烷偶联剂。
所述的低密度复合型相变薄膜材料的制备方法,其中,所述石蜡的相变温度点在20℃~60℃之间,相变焓值大于等于180KJ/KG。
所述的低密度复合型相变薄膜材料的制备方法,其中,所述增韧材料的制备方法包括步骤:
取99~99.7份EVA、POE中的一种或两种投料至密炼机中,并加热温度至80℃~90℃,调速22r/min待所述EVA和/或POE完全熔融后,投入0.3~1份的DCP交联剂并将温度升至110℃,蜜炼3小时,制得所述增韧材料。
一种低密度复合型相变薄膜材料,由上所述的低密度复合型相变薄膜材料的制备方法制成。
有益效果:本发明提供一种低密度复合型相变薄膜材料及其制备方法,所述制备方法具体包括步骤:取石蜡、增韧材料、填充材料、偶联剂和色粉按一定比例加入搅拌锅炉中并加热进行均匀混合,然后加入粘接材料继续升温并搅拌混合均匀制得流动混合物,将所述流动混合物倒入保温容器中进行保温;利用涂布机将流动混合物复合成双面带离型膜的半成品,将所述半成品的两层离型膜的边缘处通过光固化胶水进行封边、收卷得到所述低密度复合型相变薄膜材料。本发明通过添加增韧材料对相变薄膜材料进行增韧,从而降低粘接材料的使用,进而有利于增加石蜡的使用量,提高相变薄膜材料的焓值,且增韧材料的使用提升了相变材料的抗折叠能力,防止相变薄膜材料发生弯曲折叠时碎裂脱落的情况,并且其密度低,高相变替热以及绝缘性能好等,有利于薄层化相变材料向更广的应用场合推广使用。
附图说明
图1为本发明一种低密度复合型相变薄膜材料制备方法的工艺流程图。
具体实施方式
本发明提供一种低密度复合型相变薄膜材料及其制备方法,为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确,以下对本发明进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
智能化、绿色出行成为了近几年的热门话题,绿色出行也就是指新能源行业,但是,智能化和新能源的发展,离不开热管理。智能设备及新能源的运行全靠精密的电子组件,如果不能及时地将其运行过程中所散发的热量转移出来,很可能会导致设备老化速度加快,严重地将导致设备不可修复性的损坏,因此,及时地将智能设备和新能源电池工作散发的热转移出来是一个亟需解决的问题。而目前通常通过在相变材料的成分中添加大量的支撑材料和填充吸附材料,导致相变材料的含量相对较少,产品的焓值低,储能能力大大降低,从而阻碍相变材料薄层化的广泛应用。
基于此,请参照附图1,本发明提供一种低密度复合型相变薄膜材料的制备方法,具体包括步骤:
步骤S10:取石蜡、增韧材料、填充材料、偶联剂和色粉按一定比例加入搅拌锅炉中并加热进行均匀混合,然后加入粘接材料继续升温并搅拌混合均匀制得流动混合物,将所述流动混合物倒入保温容器中进行保温。
步骤S20:将保温的所述流动混合物利用涂布机复合成双面带离型膜的半成品,将所述半成品的两层离型膜的边缘处通过光固化胶水进行封边、收卷得到所述低密度复合型相变薄膜材料。
本发明通过在形变薄膜材料的成分中加入增韧材料,从而降低粘接材料的使用量,进而可以提高石蜡在成分配方中的比例,使得所述相变薄膜材料的焓值提高,提升产品的储能能力;并且,由于增韧材料的加入,提升了相变材料的抗折叠能力,有效地防止相变薄膜材料发生弯曲折叠时碎裂脱落。
具体地,所述步骤S10的具体步骤包括:
步骤S11:将所述石蜡、增韧材料、填充材料、偶联剂和色粉按一定比例加入搅拌锅炉中,所述搅拌锅炉的温度控制在70℃~80℃,转速200~220r/min,搅拌60~90min进行均匀混合;
步骤S12:然后加入粘接材料,并将温度升至90℃~100℃,继续搅拌25~30min得到所述流动混合物;
步骤S13:将所述流动混合物倒入温度为45℃~70℃的保温容器中进行保温,制得保温的所述流动混合物。
在本实施方式中,由于所述搅拌锅炉的温度相对较低,所以配合上述转速和搅拌时间可以使得所述石蜡、增韧材料、填充材料、偶联剂和色粉以及粘接材料完全融化且混合均匀,当然,选择高于本发明的温度、转速、搅拌时间也可以实现本发明的效果,但本发明所述步骤S10设置该参数更多的是考虑在加工过程中可以减少能耗,并且,对生产设备的要求较低。
在一些实施方式中,所述低密度复合型相变薄膜材料的组分按质量百分比计如下:石蜡60%~80%、增韧材料3%~8%、粘接材料15%~25%、填充材料2%~4%、偶联剂0.1%~0.5%、色粉0.1%~1%;并且,各组分的质量百分比之和为100%。
在一些实施方式中,所述石蜡的相变温度点在20℃~60℃之间,相变焓值大于等于180KJ/KG。优选地,所述石蜡的相变温度点在30℃~50℃之间。为了确保所述低密度复合型相变薄膜材料具有较高的焓值,所述石蜡选自精炼石蜡或高纯度的单组份、多组份高级烷烃。
具体地,选择此段相变温度点的石蜡有利于使用较低的加工温度,降低生产过程的能耗,优选石蜡的相变温度点在30℃~50℃能够和增韧材料里的EVA、PEO的熔点保持大致相同,在吸收热量发生相变渗漏过多的液体石蜡,石蜡的相变温度点较低,发生相变时溢出渗漏的量会大;而使用过高的相变温度点的石蜡,发生相变时,低熔点的EVA、POE过早的熔融使其支撑性能变差,使用时会出现产品的形状发生较大的变化。而本发明选择相变温度点在20℃~60℃之间的石蜡是考虑到当EVA、POE交联时存在未交联或交联过度的情况,假定未交联,以单体EVA和POE的形式作为增韧材料添加到混合物中时,取其下限20℃;当交联程度过高时,取其上限60℃;而当交联的程度处于之间时,优选石蜡的相变温度点在30℃~50℃之间。
需要说明的是,EVA指的是乙烯-醋酸乙烯共聚物(乙烯-乙酸乙烯共聚物);POE指的是乙烯和丁烯的高聚物。
在一些实施方式中,所述增韧材料由EVA、POE中的一种或两种交联而成;其中,所述EVA中的乙酸乙烯酯含量为5%~45%。优选地,所述EVA和POE在温度110℃下交联而成;并且,所述EVA中的乙酸乙烯酯(VA)含量为20%~40%,熔点在30℃~50℃之间;所述POE的熔点为30℃~70℃,最佳地,所述所述POE的熔点为30℃~50℃。
具体地,所述增韧材料的制备方法包括步骤:
取99~99.7份EVA、POE中的一种或两种按比例投料至密炼机中,并加热温度至80℃~90℃,调速22r/min待所述EVA和/或POE完全熔融后,投入0.3~1份的DCP交联剂(过氧化二异丙苯)并将温度升至110℃,蜜炼3小时,制得所述增韧材料。
在一些实施方式中,所述粘接材料选自聚异丁烯、聚丁烯、氯化石蜡中的一种或多种;其中,所述聚异丁烯的分子量为2400-90000,最佳地,所述聚异丁烯的分子量为40000-60000,此分子量段的聚异丁烯熔点和粘度适宜,低熔点能够有效地降低加工成本,高粘特性可增加混合物粘稠度,复合时能够提升相变材料和膜材料之间的黏附能力;所述聚丁烯的分子量为2400-5500,最佳地,所述聚丁烯的分子量为4000-5500;所述氯化石蜡的分子量为420-600。
在一些实施方式中,所述填充材料选自二氧化硅粉、氧化镁、氧化铝中的一种或多种;所述填充材料的粒径在10微米左右,具体地,所述填充材料的粒径为8-12微米。最佳地,所述填充材料的粒径为10微米。填充材料粒径的大小对加工使用过程中产品质量有一定的影响,粒径较小不易于固定流动状石蜡,当材料受挤压、收提时易造成膜材间的相变材料厚度不均匀,影响美观和性能;粒径太大则在生产加工过程容易发生团聚,不易分散。
在一些实施方式中,所述偶联剂选自硅烷偶联剂;所述硅烷偶联剂的分子结构式为Y-R-Si(OR)3(式中:Y为有机官能基,SiOR为硅烷氧基)。硅烷氧基对无机物具有反应性,有机官能基对有机物具有反应性或相容性。因此,当硅烷偶联剂介于无机和有机界面之间时,可形成有机基体-硅烷偶联剂-无机基体的结合层,可以有效地提升填料-填料,填料-体系中的有机物的结合力,形成网状结构对相变材料起到有效地包覆,同时也提升混合物粘稠度,便于生产加工。
具体地,所述硅烷偶联剂选自KH560、KH570中的一种。
在一些实施方式中,所述色粉可以选择蜡烛专用调色色粉,且与其他成分相容性较好。
需要说明的是,所述色粉的颜色可根据实际生产需求进行选择,并不作限制。
在一些实施方式中,所述步骤S20对所述半成品的两层离型膜的边缘进行封边时,采用点胶机点注光固化胶水,然后传送至光照压延设备将胶水固化封边。采用点胶封边工艺,定型和放渗漏效果良好。
为了详细说明所述低密度复合型相变薄膜材料的制备方法,下面提供一个具体地实施步骤,具体步骤如下:
步骤S1、泵料/涂布:采用小型泵将所述步骤S10制得的保温的流动混合物,通过管道送至涂布滚轴上方的投料口。具体地,一般泵送投料的速度在30-70g/min,亦可根据涂布的速度进行调整。
步骤S2、复合:采用滚轴压延复合,复合机上滚轴将上层PET带入复合槽,复合机的下滚轴将下层PET膜带入复合槽中,需复合的相变材料通过投料口流延至复合槽中,下层PET膜上压合成一定厚度复合材料。由于相变材料保持流动状态的温度范围比较宽,复合时可根据复合膜材的厚度,调整复合机上的温控系统,以达到最佳复合效果。
步骤S3、封边固化:复合相变材料薄膜在转动轴牵引下,传送至点胶装置进行点胶。进一步的,点胶装置带有两个点胶头。点胶头在复合相变材料薄膜两侧的相变材料边缘处两层离型膜之间点注光固化胶水,通过压合光照固化,形成封边结构。
步骤S4、收卷:收卷装置进行收卷。收卷装置具有收卷速度、方向可调节等功能。进一步的,收卷装置带有裁刀,便于复合相变薄膜材料的分切。为了避免相变薄膜材料出现折皱,收卷速度一般控制在4-8m/min。
除此之外,本发明还提供一种低密度复合型相变薄膜材料,所述低密度复合型相变薄膜材料由上述低密度复合型相变薄膜材料的制备方法制得。
下面进一步举例实施例以详细说明本发明。同样应理解,以下实施例只用于对本发明进行进一步说明,不能理解为对本发明保护范围的限制,本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。
实施例1
本实施例提供的一种低密度复合相变材料,按照重量份数计,由以下组份制成:
其中,石蜡的熔点37℃,增韧材料为POE和EVA按质量份数比1:1密炼交联而成,所选POE熔点为36℃;EVA熔点47℃,其中VA含量为40%。硅粉粒径10微米;粘接材料:聚异丁烯,分子量40000;偶联剂:硅烷偶联剂KH560;色粉:广州市宏域工艺蜡烛涂料有限公司提供的39系列中的一种色粉,颜色不受限制。
实施例1低密度相变薄膜材料的制备方法,包括以下步骤:
称取75份熔点37℃石蜡、3份POE和EVA按质量份数比1:1交联的增韧材料、3份粒径10微米的硅粉、18份分子量40000的聚异丁烯粘接材料、0.3份KH560硅烷偶联剂、0.7份色粉备用,将上述原料石蜡、增韧材料、硅粉、硅烷偶联剂、色粉加至可加热搅拌锅炉中,温度控制在70℃-80℃,转速200-220r/min,搅拌60-90min熔融混合均匀;加入粘接材料,并将温度升至90℃-100℃,转速200-220r/min,搅拌25-30min混合均匀.将混合物倒入保温容器中,保持温度在45℃-70℃待用。
将保温中的可流动混合物通过泵压至涂布机上复合成双面带离型膜的半成品,在相变材料边缘两层离型膜之间通过点胶机点注UV胶水,传送至光照压延设备将胶水固化封边,收卷即成产品。
所述增韧材料的制备方法:取99.7份EVA、POE两种按质量份数1:1投料至密炼机中,加热温度至80℃-90℃,调速22r/min待完全熔融后,投入0.3份的DCP交联剂,温度升至110℃,搅拌速度控制在22r/min,密炼3h制备。
实施例2
本实施例提供的一种低密度复合相变材料,按照重量份数计,由以下组份制成
其中,石蜡的熔点37℃,增韧材料为POE和EVA按质量份数比1:1密炼交联而成,所选POE熔点为36℃;EVA熔点47℃,其中VA含量为40%。硅粉粒径10微米;粘接材料:聚异丁烯,分子量40000;偶联剂:硅烷偶联剂KH560;色粉:广州市宏域工艺蜡烛涂料有限公司提供的39系列中的一种色粉,颜色不受限制。
进一步的,实施例2低密度相变薄膜材料的制备方法,步骤见实施例1,其中,增韧材料质量份数更换成5份,粘接材料聚异丁烯更换成16份,其他各组份不做变动。加工条件和操作步骤相同。
所述增韧材料配方加工工艺制备方法与实施例1相同。
实施例3
本发明提供的一种低密度复合相变材料,按照重量份数计,由以下组份制成
其中,石蜡的熔点37℃,增韧材料为POE和EVA按质量份数比1:1密炼交联而成,所选POE熔点为36℃;EVA熔点47℃,其中VA含量为40%。氧化铝粒径10微米;粘接材料:聚异丁烯,分子量40000;偶联剂:硅烷偶联剂KH560;色粉:广州市宏域工艺蜡烛涂料有限公司提供的39系列中的一种色粉,颜色不受限制。
进一步的,实施例3低密度相变薄膜材料的制备方法,步骤见实施例1,其中,增韧材料质量份数更换成5份,粘接材料聚异丁烯更换成16份,硅粉更换成氧化铝且质量份数不变,其他各组份不做变动。加工条件和操作步骤相同。
所述增韧材料配方加工工艺制备方法与实施例1相同。
对比例1
一种复合相变材料,按照重量份数计,由以下组份制成
其中,石蜡的熔点37℃,硅粉粒径10微米;粘接材料:聚异丁烯,分子量40000;偶联剂:硅烷偶联剂KH560;色粉:广州市宏域工艺蜡烛涂料有限公司提供的39系列中的一种色粉,颜色不受限制。
进一步的,对比例1的制备方法,步骤见实施例1,其中,去掉增韧材料,粘接材料质量份数更换成21份,其他各组份不做变动。加工条件和操作步骤相同。
对比例2
一种复合相变材料,按照重量份数计,由以下组份制成
其中,石蜡的熔点37℃,氧化铝粒径10微米;粘接材料:聚异丁烯,分子量40000;偶联剂:硅烷偶联剂KH560;色粉:广州市宏域工艺蜡烛涂料有限公司提供的39系列中的一种色粉,颜色不受限制。
进一步的,对比例2的制备方法,步骤见实施例1,其中,去掉增韧材料,粘接材料质量份数更换成21份,硅粉更换成氧化铝且质量份数不变,其他各组份不做变动。加工条件和操作步骤相同。
对比例3
一种复合相变材料,按照重量份数计,由以下组份制成
其中,石蜡的熔点37℃,硅粉粒径10微米;粘接材料:聚异丁烯,分子量40000;偶联剂:硅烷偶联剂KH560;色粉:广州市宏域工艺蜡烛涂料有限公司提供的39系列中的一种色粉,颜色不受限制。
进一步的,对比例3的制备方法,步骤见实施例1,其中,石蜡的份数为56份,去掉增韧材料,粘接材料质量份数更换成40份,其他各组份不做变动。加工条件和操作步骤相同。
具体地,实施例、对比例提供的0.1mm厚的低密度相变薄膜的性能测试方法如下:
密度的测量:依据GB T 4472-2011《化工产品密度、相对密度的测定标准》测定密度。
相变温度和焓值测定:测定温度范围-20~100℃,升温速率为10℃/min,测试设备为德国耐驰DSC 204C。
耐电压测试:依据GB/T1695-2005:《硫化橡胶工频击穿电压强度和耐电压值的测定方法》。测定电压保持时间设置为60s,电流设定包括DC直流电和AC交流电。
折叠试验:将复合相变材料进行对折,用手对折叠处施加一定的压力并保持一定的时间,然后将折叠过的相变材料打开,展平,折叠5次,用肉眼观察折痕处的相变材料有无开裂、脱落。
表1为实施例、对比例提供的0.1mm厚的低密度相变薄膜材料的性能测试结果数据表
表1
从表中对比实施例1~3和对比例1~3测试结果,可以看出:密度随着粘接材料聚异丁烯的含量增大有所增大;焓值随粘接材料聚异丁烯的增加逐渐减小;增韧材料添加可以提高相变材料的相变温度;耐电压性能无明显区别;增韧材料和粘接材料均可以提升复合相变材料的抗弯折性能。
对比例3可以看出,虽然其复合相变材料能够达到抗弯折不开裂、脱落效果,但其焓值明显低于实施例1~3和对比例1、2,说明增韧材料能够有效的提升产品的韧性,进而减少粘接材料的使用,提高石蜡的使用量,达到增加产品焓值的目的。
综上所述,本发明提供一种低密度复合型相变薄膜材料及其制备方法,所述制备方法具体包括步骤:取石蜡、增韧材料、填充材料、偶联剂和色粉按一定比例加入搅拌锅炉中并加热进行均匀混合,然后加入粘接材料继续升温并搅拌混合均匀制得流动混合物,将所述流动混合物倒入保温容器中进行保温;利用涂布机将流动混合物复合成双面带离型膜的半成品,将所述半成品的两层离型膜的边缘处通过光固化胶水进行封边、收卷得到所述低密度复合型相变薄膜材料。本发明通过添加增韧材料对相变薄膜材料进行增韧,从而降低粘接材料的使用,进而有利于增加石蜡的使用量,提高相变薄膜材料的焓值,且增韧材料的使用提升了相变材料的抗折叠能力,防止相变薄膜材料发生弯曲折叠时碎裂脱落的情况,并且其密度低,高相变替热以及绝缘性能好等,有利于薄层化相变材料向更广的应用场合推广使用。
应当理解的是,本发明的应用不限于上述的举例,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (2)
1.一种低密度复合型相变薄膜材料的制备方法,其特征在于,具体包括如下步骤:
将石蜡、增韧材料、硅粉、偶联剂和色粉按一定比例加入搅拌锅炉中,所述搅拌锅炉的温度控制在70℃~80℃,转速200~220r/min,搅拌60~90min进行均匀混合;
然后加入粘接材料,并将温度升至90℃~100℃,继续搅拌25~30min得到流动混合物;
将所述流动混合物倒入温度为45℃~70℃的保温容器中进行保温,制得保温的流动混合物;
将保温的流动混合物利用涂布机复合成双面带离型膜的半成品,将所述半成品的两层离型膜的边缘处通过光固化胶水进行封边、收卷得到所述低密度复合型相变薄膜材料;
所述低密度复合型相变薄膜材料的组分按重量份数计如下:石蜡75份、增韧材料5份、粘接材料16份、硅粉 3份、偶联剂0.3份、色粉0.7份;
所述粘接材料为聚异丁烯;其中,所述聚异丁烯的分子量为40000;所述硅粉的粒径为10微米;所述偶联剂选自硅烷偶联剂KH560;所述石蜡的相变温度点为37℃,相变焓值大于等于180KJ/KG;
所述收卷的速度为4-8m/min;
所述增韧材料由EVA和POE按质量份数比1:1密炼交联而成;所述增韧材料的制备方法包括步骤:
取99~99.7份EVA和POE投料至密炼机中,并加热温度至80℃~90℃,调速22r/min待所述EVA和POE完全熔融后,投入0.3~1份的DCP交联剂并将温度升至110℃,密炼3小时,制得所述增韧材料;其中,所述EVA中的乙酸乙烯酯含量为40%,熔点在47℃之间;所述POE的熔点为36℃。
2.一种低密度复合型相变薄膜材料,其特征在于,由权利要求1所述的低密度复合型相变薄膜材料的制备方法制成。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111360957.3A CN114106370B (zh) | 2021-11-17 | 2021-11-17 | 一种低密度复合型相变薄膜材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111360957.3A CN114106370B (zh) | 2021-11-17 | 2021-11-17 | 一种低密度复合型相变薄膜材料及其制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114106370A CN114106370A (zh) | 2022-03-01 |
CN114106370B true CN114106370B (zh) | 2024-03-12 |
Family
ID=80397146
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202111360957.3A Active CN114106370B (zh) | 2021-11-17 | 2021-11-17 | 一种低密度复合型相变薄膜材料及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114106370B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115895314A (zh) * | 2022-10-24 | 2023-04-04 | 安徽净相新材料科技有限公司 | 一种新型电子元器件热管理涂料 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104163930A (zh) * | 2013-05-20 | 2014-11-26 | 北京化工大学 | 相变储能复合材料的制备方法 |
CN106188903A (zh) * | 2016-08-29 | 2016-12-07 | 昆山裕凌电子科技有限公司 | 相变导热材料及其制备方法 |
CN106833540A (zh) * | 2017-01-19 | 2017-06-13 | 苏州鸿凌达电子科技有限公司 | 相变储能材料微胶囊及其制作工艺 |
CN107093692A (zh) * | 2017-05-03 | 2017-08-25 | 北京新能源汽车股份有限公司 | 锂离子动力电池复合隔膜及其制备方法 |
CN110746940A (zh) * | 2019-11-21 | 2020-02-04 | 四川三联新材料有限公司 | 一种具有交联网络结构的柔性多级相变材料及其制备方法 |
CN111303838A (zh) * | 2019-11-26 | 2020-06-19 | 东莞市美庆电子科技有限公司 | 一种相变导热材料及其制备方法 |
-
2021
- 2021-11-17 CN CN202111360957.3A patent/CN114106370B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104163930A (zh) * | 2013-05-20 | 2014-11-26 | 北京化工大学 | 相变储能复合材料的制备方法 |
CN106188903A (zh) * | 2016-08-29 | 2016-12-07 | 昆山裕凌电子科技有限公司 | 相变导热材料及其制备方法 |
CN106833540A (zh) * | 2017-01-19 | 2017-06-13 | 苏州鸿凌达电子科技有限公司 | 相变储能材料微胶囊及其制作工艺 |
CN107093692A (zh) * | 2017-05-03 | 2017-08-25 | 北京新能源汽车股份有限公司 | 锂离子动力电池复合隔膜及其制备方法 |
CN110746940A (zh) * | 2019-11-21 | 2020-02-04 | 四川三联新材料有限公司 | 一种具有交联网络结构的柔性多级相变材料及其制备方法 |
CN111303838A (zh) * | 2019-11-26 | 2020-06-19 | 东莞市美庆电子科技有限公司 | 一种相变导热材料及其制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114106370A (zh) | 2022-03-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105623018B (zh) | 一种超低滚动阻力轮胎胎面胶料及其炼胶方法和轮胎 | |
CN103911088B (zh) | 一种丙烯酸酯压敏胶带及其制备方法和锂离子电池 | |
CN114106370B (zh) | 一种低密度复合型相变薄膜材料及其制备方法 | |
US10604686B2 (en) | Secondary battery and method for manufacturing the same | |
CN106285727A (zh) | 反粘式防水板 | |
CN105111950A (zh) | 一种eva胶膜及其制备方法 | |
CN102585757B (zh) | 一种硅胶散热片及其制备方法 | |
CN104201388B (zh) | 复合锂离子电池负极材料的制备方法及石油树脂在制备方法中的应用 | |
CN109536055B (zh) | 一种刻字膜及其制备方法 | |
CN105647206A (zh) | 改性沥青及其制备方法、及纳米反应粘防水卷材 | |
CN111040661A (zh) | 一种tpo防水卷材与金属板粘结用热熔胶膜及其制备方法 | |
CN107384232A (zh) | 环保型软质聚氯乙烯热熔压敏胶胶带及其制作方法 | |
CN103373030A (zh) | 一种亲水性防粘膜及制备方法 | |
CN109722200A (zh) | 一种耐热性优异的热熔胶粘剂及热熔胶带 | |
CN113386439B (zh) | 一种用于锂电池终止胶带的有色聚酯薄膜及其制备方法 | |
CN102977371B (zh) | 一种氟硅橡胶的连续聚合方法 | |
CN113461993A (zh) | 一种离型力极轻离型膜及生产方法 | |
CN112029454B (zh) | 一种耐电解液的无溶剂型胶及应用其的胶带的制备方法 | |
CN108485358B (zh) | 一种离子液体改性型条码碳带背涂层涂料及其制备方法 | |
CN117885406A (zh) | 一种背pi膜的导热硅胶垫及其制备方法 | |
CN106433163A (zh) | 一种生产阻尼板的沥青配方及制作工艺 | |
LU505058B1 (en) | Formulation for anti-aging composite material and multi-layer injection method thereof | |
CN107540941A (zh) | 一种防粘结母料 | |
CN105969226A (zh) | 一种热熔胶带及其制备方法 | |
CN114350280A (zh) | 一种耐高温热熔胶膜及其制备方法 |
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 |