RU2415899C2 - Полимерная композиция, содержащая теплоаккумулирующий материал с изменяющимся фазовым состоянием, процесс для производства такой композиции и продукт, в который включена такая композиция - Google Patents

Полимерная композиция, содержащая теплоаккумулирующий материал с изменяющимся фазовым состоянием, процесс для производства такой композиции и продукт, в который включена такая композиция Download PDF

Info

Publication number
RU2415899C2
RU2415899C2 RU2008118010/04A RU2008118010A RU2415899C2 RU 2415899 C2 RU2415899 C2 RU 2415899C2 RU 2008118010/04 A RU2008118010/04 A RU 2008118010/04A RU 2008118010 A RU2008118010 A RU 2008118010A RU 2415899 C2 RU2415899 C2 RU 2415899C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
heat
composition
monomer
polymer composition
changing phase
Prior art date
Application number
RU2008118010/04A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2008118010A (ru
Inventor
Херман РЕЕЗИГТ (NL)
Херман РЕЕЗИГТ
Бартоломеус Вильхельмус Мария РАУВЕРС (NL)
Бартоломеус Вильхельмус Мария РАУВЕРС
Хендрик ГЛАСТРА (NL)
Хендрик ГЛАСТРА
Original Assignee
Капзо Интернэшнл Б.В.
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 Капзо Интернэшнл Б.В. filed Critical Капзо Интернэшнл Б.В.
Publication of RU2008118010A publication Critical patent/RU2008118010A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2415899C2 publication Critical patent/RU2415899C2/ru

Links

Images

Classifications

    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/04—Acids; Metal salts or ammonium salts thereof
    • C08F220/06—Acrylic acid; Methacrylic acid; Metal salts or ammonium salts thereof

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Abstract

Изобретение относится к материалам с изменяющимся фазовым состоянием (PCMs), обладающим свойством трансформироваться при поглощении тепла из твердой или полутвердой фазы в жидкую фазу и, при испускании того же количества тепла, трансформироваться из жидкой фазы обратно в твердую фазу. Они, в зависимости от своей температуры фазового перехода, используются как теплоаккумулирующие материалы. Описаны способ получения полимерной композиции, содержащей теплоаккумулирующий материал с изменяющимся фазовым состоянием, представляющий собой гидрат соли, в котором, по меньшей мере один мономер, представляющий собой виниловое соединение, полимеризуют в присутствии теплоаккумулирующего материала, где полимеризация проводится в почти безводной полярной среде и теплоаккумулирующий материал с изменяющимся фазовым состоянием находится в расплавленном состоянии, и теплоаккумулирующий продукт, в котором используется полимерная композиция, полученная указанным способом. Технический результат - получение композиции, легко нагреваемой до 180 (220)°С и механически обрабатываемой без изменения ее структуры и состава, и без потери материала с изменяющимся фазовым состоянием, при этом обладающей множеством применений. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл.

Description

Общеизвестны материалы с изменяющимся фазовым состоянием (PCMs), обладающие свойством трансформироваться при поглощении тепла из твердой или полутвердой фазы в жидкую фазу и, при испускании того же количества тепла, трансформироваться из жидкой фазы обратно в твердую фазу. Они, в зависимости от своей температуры фазового перехода, используются как теплоаккумулирующие материалы.
Полимерные композиции, содержащие теплоаккумулирующие материалы с изменяющимся фазовым состоянием, известны, среди прочих, из следующих публикаций: WO 03068414, US 5,637,389, EP 56591, WO 03085346, EP 693542, US 4585843, US 6200681, US 5709945, US 200388019 и DE 10218977.
Из WO 03068414 известна силиконовая резина, в которой диспергирован РСМ. РСМ содержится или заключен в резиновой матрице. US 5637389 описывает композицию из вспененного материала, в котором полностью диспергированы микрокапсулы, содержащие РСМ.
EP 56591 описывает композицию, в которой расплавленный РСМ абсорбирован полимерной матрицей, такой как вспененный полиуретан. WO 03085346 описывает облицовку стены, содержащую частицы РСМ, которые абсорбированы полимерной матрицей или связаны с тканым материалом посредством нанесения покрытия.
EP 693542 описывает полимерную композицию на основе РСМ, воды и набухающего в воде полимерного сшивающего агента. РСМ содержится в гидрогеле.
US 4585843 описывает процесс гель-полимеризации в массе, в котором используется «теплопоглощающий материал». Окончательный продукт представляет собой гель, в котором диспергирован «теплопоглощающий материал».
US 6200681 и US 5709945 описывают микрокапсулу, которая содержит РСМ как материал ядра и полимер как оболочку. В вышеупомянутых композициях теплоаккумулирующие РСМ диспергированы или поглощены полимерной структурой. Большим недостатком является то, что данные композиции неустойчивы. При большом механическом воздействии или воздействии повышенных температур, выше 100°С, данные композиции деградируют и теряют свои полимерные свойства. В особенности, данные известные композиции теряют свои теплоаккумулирующие свойства при повторяющемся использовании или при воздействии повышенных температур и сильном механическом воздействии. Таким образом, их применение ограничено. Другой недостаток состоит в том, что данные композиции дороги, поскольку методы их получения сложны и требуют много времени.
Кроме того, DE 10218977 описывает РСМ, вокруг которого сформирована, по меньшей мере, одна полимерная оболочка. Полимерная оболочка связана с поверхностью РСМ материала связующим реагентом. Однако данный материал требует, по меньшей мере, один слой покрытия для связывания РСМ с поверхностью. Нарушение слоя покрытия приводит к ухудшению теплоаккумулирующих свойств. Другой недостаток состоит в том, что такая композиция весьма сложна.
Настоящее изобретение основано на понимании того, что возникают большие преимущества и новые возможности, когда полимерная композиция достаточно устойчива, чтобы долго сохранять свои свойства, и может использоваться в разнообразных условиях, открывая, таким образом, большой спектр новых применений.
С этой целью настоящее изобретение описывает полимерную композицию, которая содержит теплоаккумулирующий РСМ, отличающуюся тем, что данная композиция основана на, по меньшей мере, одном мономере, непосредственно связанном с, по меньшей мере, одним РСМ. В композициях по настоящему изобретению РСМ не только непосредственно связан с поверхностью полимера, но и связан также с внутренними частями полимера. Связывание является прямым и сильным. Благодаря этому сильному связыванию данная полимерная композиция крайне устойчива. Данная полимерная композиция устойчива при повышенных температурах (70-180°С), а также при сильных механических воздействиях. Даже при поглощении тепла, например посредством превращения из твердого состояния в полутвердую или жидкую фазу, по меньшей мере, один РСМ остается связанным с полимером. Можно сказать, что это новая композиция или вещество. При температурах выше температуры плавления РСМ, выделение кристаллизационной воды в композиции по настоящему изобретению не наблюдается или почти не наблюдается, что весьма благоприятно для теплоаккумулирующих свойств данной композиции. В настоящем изобретении не требуется, чтобы РСМ был заключен в оболочку слоем покрытия, был заключен в ячейки матрицы или был связан посредством промежуточного или связывающего агента в целях предотвращения потери данного материала. Поскольку композиция по настоящему изобретению настолько устойчива и внутренняя структура данной композиции полностью обеспечивается связанным РСМ, теплоаккумулирующие и теплоизлучающие свойства данной композиции являются превосходными. Более того, данная композиция демонстрирует равномерное излучение тепла, что является совершенно исключительным случаем. Кроме того, данная композиция сохраняет при повышенных температурах типичные свойства полимера, такие как пластическая деформация. Благодаря этим исключительным свойствам данная композиция может использоваться и как окончательный, и как промежуточный продукт. Композиция по настоящему изобретению может быть твердым веществом, сохраняя свою форму, также при 70-180°С, или пастообразным веществом.
Композиция по настоящему изобретению может применяться как добавка к разнообразным материалам, особенно к строительным материалам, таким как бетон, кирпич и теплоупорные строительные листы и строительные элементы, к текстильным и полимерным материалам, таким как пластиковые трубы, которые предлагают целый спектр новых возможностей для нагревания и сохранения энергии.
Примерами мономеров, которые могут использоваться в настоящем изобретении, являются: виниловые соединения, полиолы или многоатомные спирты, сульфиды и эпоксисоединения, содержащие функциональную группу, которая связывается с аккумулирующим РСМ. В особенности, в настоящем изобретении могут использоваться (мет)акриловая кислота и 2,2-бис(гидроксиметил)пропановая кислота и их соли.
Могут применяться РСМ известного типа. Это может быть гидрат органической или неорганической соли и, в частности, ацетат натрия тригидрат. Для связывания гидрата соли используются мономеры с, например, кислотными или нейтрализованными кислотными группами в роли функциональных групп. Гидрат соли через эти группы связывается непосредственно с полимером. Результаты экспериментов показывают, что 1 кислотная группа может связать 6 гидратов соли одного типа или что 1 мономер может образовать кристаллическую решетку с 6 гидратами соли. Связывание, поэтому, представляет собой связь между гидратом соли и нейтрализованной кислотной группой полимера. Представляется, что связывание является ион-дипольным связыванием. Мономеры могут также непосредственно связываться с несколькими различными РСМ, что приводит в результате к полимерной композиции по настоящему изобретению с различными температурными интервалами фазового перехода, например в интервале 20-32°С и 40-60°С. Более того, композицию по настоящему изобретению можно заключить в оболочку или покрыть слоем покрытия в целях получения инертной поверхности.
Предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения определен в пунктах формулы изобретения от 2 до 11.
Настоящее изобретение также относится к способу получения полимерной композиции с теплоаккумулирующим РСМ. Хорошо известные методики проводятся посредством диспергирования или суспендирования теплоаккумулирующих РСМ в определенных полимерах и последующего образования геля или матрицы сшиванием. Известны другие методики, в которых РСМ заключаются в оболочку или покрываются слоем покрытия. Более того, известно, что пористые материалы, такие как вспененные материалы, можно наполнить РСМ с использованием вакуумных методик. Известны другие способы, по которым РСМ смешивают или диспергируют с мономерами с целью получения полимерной композиции или полимеров с распределением или дисперсией РСМ в полимерной матрице. Недостатки данных известных методик состоят в том, что они сложны и требуют много времени, что делает их очень дорогими. Более того, полученные такими способами композиции неустойчивы, но важнее всего то, что данные известные композиции разлагаются и теряют свои полимерные свойства при механическом воздействии или при воздействии температур выше 100°С. В особенности, данные известные композиции теряют свои теплоаккумулирующие свойства при повторяющемся использовании или механическом воздействии.
Настоящее изобретение относится также к способу получения, в котором полимеризуют смесь расплавленного теплоаккумулирующего РСМ и мономеров, что в результате дает полимерную композицию, в которой РСМ прочно связан с образующимся полимером, так что полученная таким образом композиция устойчива при высоких температурах (70-180°С) или при механических воздействиях и обладает прекрасными теплоаккумулирующими и теплоизлучающими свойствами.
Настоящее изобретение также описывает способ получения полимерной композиции, содержащей теплоаккумулирующий РСМ, отличающейся тем, что смесь компонентов, указанных в одном из пунктов прилагающейся формулы изобретения от 1 до 11, полимеризуют обычным образом.
Во время полимеризации катализатор, инициатор, поверхностно-активное средство, отвердитель, ускоритель, затравочный кристалл, пенообразователь, вода, краситель или отдушка могут добавляться как вспомогательная композиция или добавка.
Способ получения по настоящему изобретению имеет то преимущество, что он простой, прямой и приводит к непосредственному и быстрому получению устойчивой полимерной композиции, содержащей теплоаккумулирующий РСМ, в виде устойчивой композиции.
Мономеры, преполимеры и РСМ, которые могут использоваться в настоящем изобретении, сами по себе являются хорошо известными соединениями. Ниже указаны некоторые примеры соединений из предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения. Полимеризацию проводят обычным образом, общеизвестном как радикальная цепная и ступенчатая полимеризация. Акриловые мономеры можно полимеризовать методом радикальной цепной полимеризации с помощью термически разлагающихся соединений, таких как Vazo® 52 (2,2'-(2,2'-азобис(2,4-диметилвалеронитрил). Примером цепной полимеризации является реакция присоединения между полиолом и изоцианатом, которую можно ускорить с помощью катализатора, такого как Dabco® 33-LV (Air Products). Преимущество двух упомянутых способов состоит в том, что данные виды полимеризации могут проводиться при нормальных условиях и при различных температурах.
Преимущество полимерной композиции по настоящему изобретению в форме добавки, и определенно в форме жидкости или пасты, состоит в том, что ее можно легко впрямую применить к существующим процессам. Например, описываемую полимерную композицию можно заполимеризовать in situ в пластификатор, такой как диизононилфталат или в полиол, таким же образом Terathane® 1000 можно просто добавить в существующие составы покрытий. Таким образом, применимости полимерной композиции по настоящему изобретению не мешают сложные и экономически невозможные методики, такие как вакуумные методики или заключение РСМ в оболочку.
РСМ предпочтительно находятся в расплавленном состоянии в смеси с акриловыми мономерами. Будут образовываться гидраты солей, имеющие более высокое содержание гидратной воды, если использовать раствор РСМ, а не РСМ в расплавленном состоянии. Поскольку такие гидраты имеют температуру плавления ниже, чем соответствующие гидраты с более низким содержанием гидратной воды, они являются нежелательными.
Если такой вариант желателен, при получении полимерной композиции, содержащей теплоаккумулирующий РСМ, можно сначала заполимеризовать смесь первого мономера и РСМ обычным образом в, например, гель, и затем смешать полученный продукт с, по меньшей мере, одним вторым мономером или преполимером и после этого полученную смесь полимеризовать обычным образом. При использовании данного способа можно связать РСМ с полимером и затем полученный полимер, содержащий РСМ, будет заключен матрицу второго полимера. Для данного способа получения важно, чтобы присутствующий в смеси РСМ выкристаллизовался. Этого можно достичь охлаждением смеси или, например, добавлением кристалла затравки.
Для применения обсуждаемой полимерной композиции как готового продукта предпочтительно, чтобы композиция по настоящему изобретению представляла собой устойчивое вещество. Предпочтительные варианты осуществления способа получения композиции в соответствии с настоящим изобретением даны в пунктах формулы изобретения от 13 до 15.
Эксклюзивные права включают также продукт, в котором применяется полимерная композиция в соответствии с настоящим изобретением, а также ее способ получения.
Когда настоящая композиция приводит к твердой форме, ее можно измельчить и использовать полученные частицы, гранулы или порошок как добавку. С другой стороны, когда композиция представляет собой мягкое твердое вещество, ее можно легче применить к другим материалам. Предпочтительные варианты осуществления применения полимерной композиции по настоящему изобретению и ее получение даны в пунктах формулы изобретения от 16 до 19.
Помимо строительных материалов и полимерных материалов, композиция по настоящему изобретению может применяться в: бутылках для горячей воды, тарелках для сохранения пищи горячей, плюшевых мишках, изоляторах или нагревательных устройствах для моторов, промышленных установках, термоупаковках для медицинских целей, подошвах ботинок, перчатках, антифризах и отопительных системах, особенно в системах для подогрева пола и изоляционных материалах. Возможные применения почти неограниченны.
Настоящее изобретение будет разъяснено далее на неограничивающих примерах 1-6.
Пример 1
Полимерная композиция на основе акрилата натрия и ацетата натрия тригидрата
Следующие компоненты перерабатывают в 2-литровом реакторе в теплоаккумулирующий материал с изменяющимся фазовым состоянием.
1. 800 г ацетата натрия тригидрата.
2. Нагреть до 70°С, прозрачная жидкость.
3. Добавить порциями 200 г акрилата натрия.
4. Нагреть до 70°С при перемешивании (600 об/мин) до образования гомогенной массы.
5. Добавить 9 г раствора инициатора, состоящего из (3 г Vazo 52 и 6 г Silquest A-1100).
6. Перемешать 30 с при 600 об/мин.
7. Вылить реакционную смесь в течение 30 с в отдельный контейнер, в котором полимеризация в массе может протекать в течение, по меньшей мере, 8 часов.
Полученный продукт представляет собой, при температуре выше температуры фазового перехода, пастообразное вещество, в котором гидрат соли связан с полимером. При температуре, ниже температуры фазового перехода, продукт представляет собой твердый и ломкий материал.
Пример 2
Полимерная композиция на основе метакриловой кислоты и ацетата натрия тригидрата
Следующие компоненты перерабатывают в 2-литровом реакторе в теплоаккумулирующий материал с изменяющимся фазовым состоянием (Thennusol).
1. 800 г ацетата натрия тригидрата.
2. Нагреть до 70°С, прозрачная жидкость.
3. Добавить порциями 200 г метакрилата.
4. Нагреть до 70°С при перемешивании (600 об/мин) до образования гомогенной массы.
5. Добавить 9 г раствора инициатора, состоящего из (3 г Vazo 52 и 6 г Silquest A-1100).
6. Перемешать 30 с при 600 об/мин.
7. Вылить реакционную смесь в течение 30 с в отдельный контейнер, в котором полимеризация в массе может протекать в течение, по меньшей мере, 8 часов.
Полученный продукт представляет собой, при температуре выше температуры фазового перехода, очень вязкое и пастообразное вещество, в котором гидрат соли связан с полимером. При температуре, ниже температуры фазового перехода, продукт представляет собой твердый и хрупкий материал.
Пример 3
Полимерная композиция на основе двух мономеров, акриловой кислоты и Laromer 8765 (BASF), и двух гидратов солей, ацетата натрия тригидрата и сульфата натрия декагидрата
Следующие компоненты перерабатывают в 2-литровом реакторе в теплоаккумулирующий материал с изменяющимся фазовым состоянием.
1. 395,5 г ацетата натрия тригидрата.
2. Нагреть до 70°С, прозрачная жидкость.
3. Добавить 395,5 г сульфата натрия декагидрата.
4. Нагреть до 70°С, прозрачная жидкость.
5. Добавить порциями 200 г смеси мономеров.
6. Нагреть до 70°С при перемешивании (600 об/мин) до образования гомогенной массы.
7. Добавить 9 г раствора инициатора, состоящего из (3 г Vazo 52 и 6 г Silquest A-1100).
8. Перемешать 30 с при 600 об/мин.
Вылить реакционную смесь в течение 30 с в отдельный контейнер, в котором полимеризация в массе может протекать в течение, по меньшей мере, 8 часов.
Приготовление смеси мономеров в 2-литровом реакторе:
1. 437,5 г 90% акриловой кислоты.
2. 438,2 г Laromer 8765 (BASF).
3. 108 г глицерина.
4. Добавить порциями 192 г 50% NaOH.
5. Перемешивать во время процесса при 600 об/мин, смесь охладить.
Интересным свойством получаемого продукта является то, что это устойчивое и твердое вещество при температуре, выше температур плавления гидратов солей. Более того, данная композиция имеет две температуры фазового перехода, а именно 20-30°С и 40-60°С, при переходах через которые накапливается тепло.
Пример 4
Полимерная композиция на основе двух мономеров, акриловой кислоты и Laromer 8765 (BASF), и ацетата натрия тригидрата, заключенная в силановую оболочку
1. Нагреть 600 г линейного масла до 70°С.
2. Добавить порциями следующую смесь.
a) ацетата натрия тригидрата, 70°С,
b) 80 г смеси мономеров, 70°С,
c) 1,33 г Vazo 52 и 2,7 г Silquest A-1100.
3. Нагревать до 70°С при перемешивании со скоростью 600 об/мин в течение 60 мин.
4. Охладить смесь до 35°С при перемешивании со скоростью 400 об/мин.
5. Добавить 80 г силана XL-33 (Wacker).
6. Перемешивать 120 мин при 400 об/мин, 35°С.
Приготовление смеси мономеров в 2-литровом реакторе:
1. 437,5 г 90% акриловой кислоты.
2. 438,2 г Laromer 8765 (BASF).
3. 108 г глицерина.
4. Добавить порциями 192 г 50% NaOH.
Перемешивать во время процесса при 600 об/мин, смесь охладить.
Особенность данной композиции состоит в том, что это дисперсия теплоаккумулирующего материала в носителе. В данном случае не нужно измельчать и диспергировать конечный продукт, как описано в примере 6. Поверхность теплоаккумулирующего материала можно модифицировать варьированием функциональных групп силана.
Пример 5
Полимерная композиция на основе двух мономеров, акриловой кислоты и Laromer 8765 (BASF), и гидрата соли, сульфата натрия декагидрата
Следующие компоненты перерабатывают в 2-литровом реакторе в теплоаккумулирующий материал с изменяющимся фазовым состоянием.
1. 800 г сульфата натрия декагидрата.
2. Нагреть до 70°С, прозрачная жидкость.
3. Добавить порциями 200 г смеси мономеров.
4. Нагреть до 70°С при перемешивании (600 об/мин) до образования гомогенной массы.
5.Добавить 9 г раствора инициатора, состоящего из (3 г Vazo 52 и 6 г Silquest A-1100).
6. Перемешать 30 с при 600 об/мин.
7. Вылить реакционную смесь в течение 30 с в отдельный контейнер, в котором объемная полимеризация может протекать в течение, по меньшей мере, 8 часов.
Приготовление смеси мономеров в 2-литровом реакторе:
1. 437,5 г 90% акриловой кислоты.
2. 438,2 г Laromer 8765 (BASF).
3. 108 г глицерина.
4. Добавить порциями 192 г 50% NaOH.
5. Перемешивать во время процесса при 600 об/мин, смесь охладить.
Продукт представляет собой устойчивое и твердое вещество при температурах ниже и выше температуры фазового перехода (20-35єС).
Пример 6
Полимерная композиция на основе двух мономеров, акриловой кислоты и Laromer 8765 (BASF), и гидрата соли, ацетата натрия тригидрата
Следующие компоненты перерабатывают в 2-литровом реакторе в теплоаккумулирующий материал с изменяющимся фазовым состоянием.
8. 800 г ацетата натрия тригидрата.
9. Нагреть до 70°С, прозрачная жидкость.
10. Добавить порциями 200 г смеси мономеров.
11. Нагреть до 70°С при перемешивании (600 об/мин) до образования гомогенной массы.
12. Добавить 9 г раствора инициатора, состоящего из (3 г Vazo 52 и 6 г Silquest A-1100).
13. Перемешать 30 с при 600 об/мин.
14. Вылить реакционную смесь в течение 30 с в отдельный контейнер, в котором полимеризация в массе может протекать в течение, по меньшей мере, 8 часов.
Приготовление смеси мономеров в 2-литровом реакторе:
6. 437,5 г 90% акриловой кислоты.
7. 438,2 г Laromer 8765 (BASF).
8. 108 г глицерина.
9. Добавить порциями 192 г 50% NaOH.
10. Перемешивать во время процесса при 600 об/мин, смесь охладить.
Полученный продукт имеет следующие свойства.
Внешний вид Твердое вещество
Плотность вещества 1150 кг/м3
Плотность порошка 800 кг/м3
Цвет Белый
Теплоемкость 2500 Дж/кг·К
Скрытая теплоемкость* 160 кДж/кг
*Среднее значение между температурами 40°С и 60°С
Теплоаккумулирующую способность определяют следующим образом. Образец помещают в сенсор, показанный в приложении 1, в котором в изолированной комнате измеряют поглощение тепла образцом и тепловое излучение сенсора. Сенсор имеет начальную температуру 80°С, изготовлен из оксида алюминия и имеет теплоемкость 910 Дж/кг·К и имеет массу 2,533 кг. Для определения теплоаккумулирующей способности используют следующие формулы:
Qпоглощения=Qизлучения
Qсенсора=Qобразца
m×с×ΔT=m×с×ΔT)
Figure 00000001
где Q - теплота,
с - теплоемкость,
m - масса,
Т - температура.
Алюминиевый сенсор изображен на чертеже.
Таблица сравнения РСМ материалов между собой.
Материал Температура фазового перехода (°С) Скрытая теплоемкость (кДж/кг) Форма ниже температуры фазового перехода Форма выше температуры фазового перехода
Гексадекан 12,2 237 Парафин Жидкость
Гептадекан 16,5 213 Парафин Жидкость
Октадекан 25,4 244 Парафин Жидкость
Нонадекан 26,4 222 Парафин Жидкость
Эйкозан 30,6 247 Парафин Жидкость
Генэйкозан 35,9 213 Парафин Жидкость
Хлорида кальция гексагидрат 29,4 170 Твердый Жидкость
Гидрофосфата натрия додекагидрат 36,0 280 Твердый Жидкость
Хлорида магния тетрагидрат 58,0 180 Твердый Жидкость
Rubitherm® RT 58 48-62 181 Твердый Жидкость
Rubitherm® RT 41 35-50 155 Твердый Жидкость
Продукт по примеру 5 20-35 170 Твердый Твердый
Ацетата натрия тригидрат 58 160 Твердый Жидкость
Продукт по примеру 6 50-60 160 Твердый Твердый

Claims (12)

1. Способ получения полимерной композиции, содержащей теплоаккумулирующий материал с изменяющимся фазовым состоянием, представляющий собой гидрат соли, отличающийся тем, что по меньшей мере один мономер, представляющий собой виниловое соединение, полимеризуют в присутствии теплоаккумулирующего материала, где полимеризация проводится в почти безводной полярной среде, и теплоаккумулирующий материал с изменяющимся фазовым состоянием находится в расплавленном состоянии.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один мономер непосредственно связан с материалом с изменяющимся фазовым состоянием.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что при поглощении тепла, по меньшей мере, один материал с изменяющимся фазовым состоянием остается связанным.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что один мономер непосредственно связан с одним или более материалами с изменяющимся фазовым состоянием, по меньшей мере, одного вида.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что первый тип мономера непосредственно связан с, по меньшей мере, одним материалом с изменяющимся фазовым состоянием, а другой тип мономера непосредственно или опосредственно связан с тем же или другим материалом с изменяющимся фазовым состоянием.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что мономер имеет, по меньшей мере, одну функциональную группу, которая связывается с материалом с изменяющимся фазовым материалом.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что мономер представляет собой акрилат.
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что гидрат соли представляет собой ацетата натрия тригидрат.
9. Способ по п.1, отличающийся тем, что мономер связан с ацетата натрия тригидратом и сульфатата натрия декагидратом.
10. Способ по п.1, отличающийся тем, что данная полимерная композиция покрыта защитным слоем.
11. Способ по п.1, отличающийся тем, что во время полимеризации катализатор, инициатор, поверхностно-активное средство, отвердитель, ускоритель, затравочный кристалл, пенообразователь, вода, краситель или отдушка добавляется как вспомогательная композиция или добавка.
12. Теплоаккумулирующий продукт, отличающийся тем, что для данного продукта используется полимерная композиция, полученная способом по одному из пп.1-11.
RU2008118010/04A 2005-10-06 2006-10-05 Полимерная композиция, содержащая теплоаккумулирующий материал с изменяющимся фазовым состоянием, процесс для производства такой композиции и продукт, в который включена такая композиция RU2415899C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1030122A NL1030122C2 (nl) 2005-10-06 2005-10-06 Polymeersamenstelling bevattende een warmteaccumulerend faseovergangsmateriaal, bereidingswijze daarvan en product waarin deze polymeersamenstelling is toegepast.
NL1030122 2005-10-06

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008118010A RU2008118010A (ru) 2009-11-20
RU2415899C2 true RU2415899C2 (ru) 2011-04-10

Family

ID=36579797

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008118010/04A RU2415899C2 (ru) 2005-10-06 2006-10-05 Полимерная композиция, содержащая теплоаккумулирующий материал с изменяющимся фазовым состоянием, процесс для производства такой композиции и продукт, в который включена такая композиция

Country Status (8)

Country Link
US (1) US7842750B2 (ru)
EP (1) EP1940994A1 (ru)
JP (1) JP2009511660A (ru)
CN (1) CN101278029A (ru)
BR (1) BRPI0616959A2 (ru)
NL (1) NL1030122C2 (ru)
RU (1) RU2415899C2 (ru)
WO (1) WO2007040395A1 (ru)

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8404341B2 (en) 2006-01-26 2013-03-26 Outlast Technologies, LLC Microcapsules and other containment structures for articles incorporating functional polymeric phase change materials
US9234059B2 (en) 2008-07-16 2016-01-12 Outlast Technologies, LLC Articles containing functional polymeric phase change materials and methods of manufacturing the same
WO2008106485A2 (en) 2007-02-27 2008-09-04 Trustees Of Tufts College Tissue-engineered silk organs
BE1017635A3 (nl) * 2007-06-08 2009-02-03 Kobato Polytechnologie Bv Bekleed discreet partikel, werkwijze voor het bereiden daarvan en product waarin dit partikel is toegepast.
DE102008004485A1 (de) 2008-01-14 2009-07-16 Bayerisches Zentrum für Angewandte Energieforschung e.V. Verkapselung von organischen und anorganischen Latentwärmespeichermaterialien
WO2009129084A1 (en) * 2008-04-14 2009-10-22 Dow Global Technologies Inc. Use of filler that undergoes endothermic phase transition to lower the reaction exotherm of epoxy based compositions
ES2306624B1 (es) 2008-05-12 2009-10-14 Acciona Infraestructura S.A. Procedimiento para el microencapsulado de materiales de cambio de fase mediante secado por pulverizacion.
US8221910B2 (en) 2008-07-16 2012-07-17 Outlast Technologies, LLC Thermal regulating building materials and other construction components containing polymeric phase change materials
DE102008043982B4 (de) * 2008-11-21 2014-10-23 Wacker Chemie Ag Verfahren zur Herstellung von wärmespeicherndes Material enthaltenden Bindemittel, Bindemittel enthaltend wärmespeicherndes Material und Verwendung des Bindemittels
US8673448B2 (en) 2011-03-04 2014-03-18 Outlast Technologies Llc Articles containing precisely branched functional polymeric phase change materials
US9598622B2 (en) 2012-09-25 2017-03-21 Cold Chain Technologies, Inc. Gel comprising a phase-change material, method of preparing the gel, thermal exchange implement comprising the gel, and method of preparing the thermal exchange implement
US9556373B2 (en) 2012-09-25 2017-01-31 Cold Chain Technologies, Inc. Gel comprising a phase-change material, method of preparing the gel, and thermal exchange implement comprising the gel
GB201309871D0 (en) 2013-06-03 2013-07-17 Sunamp Ltd Improved phase change materials
TWI657132B (zh) 2013-12-19 2019-04-21 德商漢高智慧財產控股公司 具有基質及經密封相變材料分散於其中之組合物及以其組裝之電子裝置
DE102013114507B3 (de) * 2013-12-19 2015-02-12 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Behälter mit einer Mischung aus Phasenwechselmaterial und Graphitpulver
US10174236B2 (en) * 2014-03-20 2019-01-08 Sumitomo Chemical Company, Limited Heat storage material composition
SG11201607806VA (en) 2014-03-26 2016-10-28 Cold Chain Technologies Inc Gel comprising a phase-change material, method of preparing the gel, thermal exchange implement comprising the gel
TW201623566A (zh) * 2014-11-03 2016-07-01 漢高智慧財產控股公司 具有基質及分散於其中之酸與週期表第ｉ族或第ｉｉ族元素之水合鹽的組成物及以其組裝之電子裝置
CN104530377B (zh) * 2014-12-18 2018-03-16 黎明化工研究设计院有限责任公司 一种用于车衣的可调温聚氨酯材料及其制备方法
US10003053B2 (en) 2015-02-04 2018-06-19 Global Web Horizons, Llc Systems, structures and materials for electrochemical device thermal management
US10431858B2 (en) 2015-02-04 2019-10-01 Global Web Horizons, Llc Systems, structures and materials for electrochemical device thermal management
FR3034771B1 (fr) 2015-04-13 2019-04-19 Hutchinson Materiaux conducteurs thermiques et/ou electriques et leur procede de preparation
FR3034775B1 (fr) 2015-04-13 2018-09-28 Hutchinson Materiau pour le stockage thermique
JP1609255S (ru) 2017-04-03 2018-07-17
DE102017117599A1 (de) * 2017-08-03 2019-02-07 i-select SA Latentwärmespeichermedium
WO2020021959A1 (ja) * 2018-07-26 2020-01-30 日立化成株式会社 樹脂組成物、蓄熱材、及び物品

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ZA83983B (en) * 1982-02-23 1983-12-28 Allied Colloids Ltd Thermal energy storage composition
GB8310662D0 (en) * 1983-04-20 1983-05-25 Allied Colloids Ltd Exothermic reactions
JP2733571B2 (ja) * 1985-07-25 1998-03-30 住友化学工業株式会社 蓄熱材の製造方法
JP3479166B2 (ja) * 1994-07-20 2003-12-15 住化プラステック株式会社 潜熱蓄熱材組成物の過冷却防止方法および潜熱蓄熱装置
DE69513895T2 (de) * 1994-07-20 2000-06-15 Sumitomo Chemical Co Verfahren zur Verhinderung der Unterkühlung einer Latentwärmespeicherzusammensetzung und Vorrichtung zur ihrer Verwendung
CA2153713C (en) 1994-08-12 2000-10-17 Pierre Yves Auguste Grevin Perforated packaging for food casing
US6099894A (en) * 1998-07-27 2000-08-08 Frisby Technologies, Inc. Gel-coated microcapsules
JP2002114973A (ja) * 2000-10-05 2002-04-16 Mitsubishi Cable Ind Ltd 蓄熱材
JP2003311118A (ja) * 2002-02-08 2003-11-05 Osaka Gas Co Ltd 蓄熱機能付き吸着材およびその製造方法
CN1369537A (zh) * 2002-03-01 2002-09-18 清华大学 一种定形相变材料的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
NL1030122C2 (nl) 2007-04-10
EP1940994A1 (en) 2008-07-09
CN101278029A (zh) 2008-10-01
RU2008118010A (ru) 2009-11-20
JP2009511660A (ja) 2009-03-19
WO2007040395A1 (en) 2007-04-12
BRPI0616959A2 (pt) 2011-07-05
US20080255299A1 (en) 2008-10-16
US7842750B2 (en) 2010-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2415899C2 (ru) Полимерная композиция, содержащая теплоаккумулирующий материал с изменяющимся фазовым состоянием, процесс для производства такой композиции и продукт, в который включена такая композиция
Guo et al. A review of phase change materials in asphalt binder and asphalt mixture
WO2005097935A9 (en) Polymer composition contains a heat accumulating phase change material, a process for producing such a coposition and product which includes such a composition
AU2010270141B2 (en) Microcapsules having polyvinyl monomers as cross-linking agents
Beyhan et al. Robust microencapsulated phase change materials in concrete mixes for sustainable buildings
JP5096486B2 (ja) マイクロカプセル
Ren et al. Preparation and analysis of composite phase change material used in asphalt mixture by sol–gel method
WO2007107171A1 (en) Process for microencapsulation of phase change materials, microcapsules obtained and uses thereof
US20100183878A1 (en) Coated Discrete Particle, Method For Preparation Thereof, And Product In Which This Particle Is Applied
CN102876297B (zh) 一种低过冷度相变材料微胶囊及其制备方法
US9181466B2 (en) Microcapsules with a paraffin composition as capsule core
DE102008004485A1 (de) Verkapselung von organischen und anorganischen Latentwärmespeichermaterialien
US20050247906A1 (en) Heat-storage means
Döğüşcü et al. High internal phase emulsion templated-polystyrene/carbon nano fiber/hexadecanol composites phase change materials for thermal management applications
US6083417A (en) Thermal storage agent, manufacturing method thereof, thermal storage material, manufacturing method thereof, thermal storage device and accumulating method
JP5134887B2 (ja) 蓄熱材
JP4668541B2 (ja) 蓄熱材、その製造方法、加温あるいは冷却システムおよび蓄熱性物品、および共重合体
CN103108899A (zh) 包含微胶囊化潜热蓄热器材料的聚酰胺模制品
KR20160046951A (ko) 상변화 물질을 이용하여 축열성이 증가된 경량 콘크리트 및 이의 제조방법
JP7217452B2 (ja) 建築用壁材
JPH1192758A (ja) 蓄熱剤組成物およびその製造方法
KR20190054349A (ko) 축열 기능이 부가된 인조대리석 및 이의 제조방법
WO1997034962A9 (ru)
RO125715A2 (ro) Materiale nanocompozite de construcţie şi procedeu de obţinere a acestora

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20121006