一种双相变点的相变蓄冷材料及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种双相变点的相变蓄冷材料及制备方法。本发明专利技术的双相变点的相变蓄冷材料包括以下重量百分比的原料：无机盐0～60％，有机相变材料5～60％，去离子水20～95％，表面活性剂0.1～2％，增稠剂所1～5％，成核剂所1～5％。本发明专利技术所提供的相变材料具有双相变点，其既可在物流过程中将温度控制于双相变点温度之间，即做到冷冻冷藏的效果，又可达到适当解冻的作用。且该材料相变潜热焓值高(>220kJ/kg)，不仅有着更为高效快捷的降温效果，而且能做到长久维持在特定温度范围内。

Phase change cold storage material with double phase change point and preparation method thereof

The invention discloses a double phase change point phase change cold storage material and a preparation method thereof. The double phase transition point of the invention of the cold storage material comprises the following raw materials in percentage by weight: 0 to 60% inorganic salts, organic phase change materials from 5 to 60%, deionized water 20 ~ 95%, 0.1 ~ 2% surface active agent, thickening agent 1 ~ 5%, 1 ~ 5% nucleating agent. The phase change material provided by the invention has double phase change points, which can control the temperature between the double phase transition points and the temperature in the process of logistics, that is, the effect of freezing and freezing, and the effect of proper thawing. Moreover, the latent heat and enthalpy of the material are high (> 220kJ/kg), which not only has a more efficient and quick cooling effect, but also can be maintained in a specific temperature range for a long time.

【技术实现步骤摘要】
一种双相变点的相变蓄冷材料及制备方法
本专利技术涉及相变材料
，尤其涉及一种双相变点的相变蓄冷材料及制备方法。
技术介绍
随着中国经济的快速发展，人们的生活节奏增快、生活质量增加，对食品等口感要求逐渐提高，因而对食品保鲜状态有着高品质的要求，尤其是在冷链物流过程中。同样的化工、医药冷链物流领域对低等温度范围也有着强烈的需求。在现有冷链系统中，相关的相变材料相继涌现，且有很多的研究机构和企业都进行了大量的研究和开发工作。现如今市场上，0～15℃相变材料相对较为短缺，低温物品贮藏多使用制冷机，不仅能源耗费严重，且运输成本增加，一旦制冷机出现问题，可能会导致温控失效而发生物品腐坏。此外，冷冻食材在运输过程后解冻也需要时效，耗费了一定时间和能源。因此，开发性能稳定、相变潜热高、无相分离、高效节能的新型低温相变储冷材料尤为重要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种非单一相变点的相变蓄冷材料及其制备工艺，其蓄热密度大，可有效应用于低温冷链物流领域。本专利技术将一种或两种相变材料溶于水中，加入表面活性剂、增稠剂、成核剂，混合均匀配置成所需的相变材料。本相变材料可单纯由有机材料与水制备，或者为有机类与无机盐水溶液复合配制。本专利技术采取的技术方案是：本专利技术的双相变点的相变蓄冷材料包括以下重量百分比的原料：无机盐0～60％，有机相变材料5～60％，去离子水20～92％，表面活性剂0.1～2％，增稠剂1～5％，成核剂1～5％。优选：本专利技术的双相变点的相变蓄冷材料包括以下重量百分比的原料：无机盐23％，有机相变材料40％，去离子水30％，表面活性剂1％，增稠剂3％，成核剂3％。所述的无机盐为氯化钾、氯化钠、氯化铵、硝酸钠、氯化钙、碳酸氢钾、碳酸氢钠、氯化镁中的一种。所述的有机相变材料吡啶、赤藻糖醇、甘露醇、山梨醇、木糖醇、三羟甲基丙烷、四丁基溴化铵、四丁基氟化铵、四丁基氯化铵、四氢呋喃、环己烷中的一种或几种。所述的表面活性剂为直链烷基硫酸钠、月桂醇硫酸钠、吐温、直链烷基苯磺酸钠、司盘、十二烷基苯磺酸、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐中的一种或几种。所述的直链烷基硫酸钠为十二烷基磺酸钠、十四烷基磺酸钠或十六烷基磺酸钠。所述的增稠剂为高吸水树脂、气相二氧化硅、聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素、膨润土、聚丙烯酸钠、明胶中的一种或几种。所述的成核剂为硼砂、磷酸钙、滑石粉、纳米二氧化硅，纳米二氧化钛，纳米氧化铝，硫化铜、氧化钙、蒙脱土中的一种或几种。本专利技术的双相变点的相变蓄冷材料的制备方法的具体步骤如下：先配制一定浓度的无机盐水溶液，随后加入有机相变材料，或只配制有机物水溶液，快速搅拌至完全溶解；随后将增稠剂与表面活性剂加入，设定搅拌速率为500～1000r/min以达到增稠效果；最终待加入成核剂后，即可得到本专利技术的相变蓄冷材料。优选搅拌速率为800r/min。本专利技术的积极效果如下：本专利技术所提供的相变材料具有双相变点，其既可在物流过程中将温度控制于双相变点温度之间，即做到冷冻冷藏的效果，又可达到适当解冻的作用。且该材料相变潜热焓值高(≥220kJ/kg)，不仅有着更为高效快捷的降温效果，而且能做到长久维持在特定温度范围内。本专利技术获得一种非单一相变温度点的相变材料，可应用于特定的领域，比如相变空调系统、食品冷藏物流等，不仅有着更为高效快捷的降温效果，而且能做到长久维持在特定温度范围内。附图说明图1是DSC测试效果图。具体实施方式以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本专利技术。实施例1一种多相变点的相变蓄热材料，使用以下质量材料级步骤进行制备：木糖醇30g，氯化钾20g，去离子水43g，司盘1.8g，羧甲基纤维素3g，硼砂2.2g。首先将氯化钠溶于去离子水中配置成氯化钠盐溶液，再加入木糖醇，快速搅拌至完全溶解，随后将司盘与羧甲基纤维素加入，以800r/min的搅拌速率快速搅拌至粘稠状态，最终加入硼砂，搅拌1小时后取样测定DSC。使用差示量热扫描仪(DSC)测试其相变温度，得到如图1具有两个相变温度点的相变材料，两个相变温度点的峰值温度分别为13℃和-10℃，总体相变潜热为225kJ/kg，可有效应用于食品冷冻冷藏及醒酒的整个过程。实施例2一种多相变点的相变蓄热材料，使用以下质量材料级步骤进行制备：山梨醇28g，去离子水67g，脂肪醇聚氧乙烯醚0.8g，明胶2g，硫化铜2.2g。首先将山梨醇加入离子水中快速搅拌完全熔融以配置成有机溶液，随后加入脂肪醇聚氧乙烯醚及明胶，以800r/min的搅拌速率快速搅拌至粘稠状态，最终加入硫化铜，搅拌1小时后取样测定DSC。使用差示量热扫描仪(DSC)测试其相变温度，得到具有两个相变温度点的相变材料，两个相变温度点的峰值温度分别为10℃和-1℃，总体相变潜热为230kJ/kg，可有效控制特殊药品冷藏运输过程中的箱体温度。实施例3一种多相变点的相变蓄热材料，使用以下质量材料级步骤进行制备：赤藓糖醇40g，氯化钠20g，去离子水35g，月桂醇硫酸钠1.2g，气相二氧化硅2g，氧化钙1.8g。首先将20g氯化钾溶于去离子水中配置成氯化钾盐溶液，再加入赤藻糖醇，快速搅拌至完全溶解，随后将气相二氧化硅与月硅酸硫酸钠加入，以800r/min的搅拌速率快速搅拌至粘稠状态，最终加入氧化钙，搅拌1小时后取样测定DSC。使用差示量热扫描仪(DSC)测试其相变温度，得到具有两个相变温度点的相变材料，两个相变温度点的峰值温度分别为20℃和-20℃，总体相变潜热为230kJ/kg，可有效控制药品冷藏运输过程中的箱体温度。表面活性剂作为稳定剂可均匀分散在液体中，以提高增稠剂与溶液之间的相容性，与增稠剂配合使用可避免材料分层或分相；同时其也可作为成核剂使相变材料均匀成核，降低过冷度。尽管已经示出和描述了本专利技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本专利技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本专利技术的范围由所附权利要求及其等同物限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双相变点的相变蓄冷材料，其特征在于：所述的双相变点的相变蓄冷材料包括以下重量百分比的原料：无机盐0～60％，有机相变材料5～60％，去离子水20～92％，表面活性剂0.1～2％，增稠剂1～5％，成核剂1～5％。

【技术特征摘要】
1.一种双相变点的相变蓄冷材料，其特征在于：所述的双相变点的相变蓄冷材料包括以下重量百分比的原料：无机盐0～60％，有机相变材料5～60％，去离子水20～92％，表面活性剂0.1～2％，增稠剂1～5％，成核剂1～5％。2.如权利要求1所述的双相变点的相变蓄冷材料，其特征在于：所述的双相变点的相变蓄冷材料包括以下重量百分比的原料：无机盐23％，有机相变材料40％，去离子水30％，表面活性剂1％，增稠剂3％，成核剂3％。3.如权利要求1所述的双相变点的相变蓄冷材料，其特征在于：所述的无机盐为氯化钾、氯化钠、氯化铵、硝酸钠、氯化钙、碳酸氢钾、碳酸氢钠、氯化镁中的一种。4.如权利要求1所述的双相变点的相变蓄冷材料，其特征在于：所述的有机相变材料吡啶、赤藻糖醇、甘露醇、山梨醇、木糖醇、三羟甲基丙烷、四丁基溴化铵、四丁基氟化铵、四丁基氯化铵、四氢呋喃、环己烷中的一种或几种。5.如权利要求1所述的双相变点的相变蓄冷材料，其特征在于：所述的表面活性剂为直链烷基硫酸钠、月桂醇硫酸钠、吐温、直链烷基苯磺酸钠、司盘、十二烷基苯磺酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙梦寒，柯昌，申雁鸣，刘小晋，李明广，田波，李春旭，
申请(专利权)人：贺迈新能源科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31