一种超临界水降解聚酯梯度相变储热材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及变材料及其热存储技术领域，特涉及一种超临界水降解聚酯梯度相变储热材料及其制备方法。本发明专利技术采用超临界水的方法法对聚酯进行多级降解，得到多种分子量或熔点的低分子量聚酯，并以此构成一种梯度相变储热材料,该相变储热材料具有多个固液相变点。

【技术实现步骤摘要】
一种超临界水降解聚酯梯度相变储热材料及其制备方法
本专利技术涉及一种梯度相变储热材料及其制备方法，具体是采用两组或以上不同固液相变点的相变材料组成一种多相变点的复合相变材料，属相变材料及其热存储

技术介绍
相变储热利用材料在熔点处的吸、放热实现等温储热，相对于显热储热方式，效率更高。太阳能的日照强度在不同季节、不同地区、不同时辰是不同的，对太阳能储热材料所产生的温度也就不同，如果使用单一相变材料吸热，则难以做到每一时段的温度值都能够最大程度地接近相变点，这样，相变材料就难以工作在相变点，更多的时候储热不得不按照低效率的显热方式完成储热，如果采用一种具有多个相变点的复合相变材料，则各个相变组分都可以最大程度地接近相变工作状态，最大程度减小显热的占比，最高效率地储热，目前，国内外此类技术方法比较少见。中国专利CN106221676A公开了一种《多相变点的相变蓄热材料及其制备工艺》，其原理是将多种不同相变点的相变材料混合，构成一种具有多个相变温度的分级相变材料；中国专利CN106634856A公开了一种《一种两梯度相变蓄热材料及其制备方法》，其专利技术目的是通过两种不同性能的相变材料的复合，达到性能互补的目的，该专利没有提及通过不同相变温度在各个温度点完成相变热交换。中国专利CN106675525A公开了一种《一种双相变点的相变蓄冷材料及制备方法》，该专利技术的目的是通过双相变点复合材料，使其工作温度始终处于两个相变温度之间，该专利也没有提及通过不同相变温度在各个温度点完成相变热交换。上述专利采用的多种不同相变点的相变材料都是不同质的、不同相变点的无机组合相变材料，由于多种材料不同质，存在材质之间不相容造成的微观裂隙问题，该裂隙会阻碍热流的传导，降低导热性。不同质相变材料混合在一起，由于各自不同的分子结构，还可能影响结晶，进而影响过冷度。这就要求在选择成核剂的时候，要么对应多种相变材料选择多种不同成核剂，要么选择的成核剂对多种不同质的相变材料都具有成核效果，这就使得相变材料挑选的范围变小。上述专利采用的相变材料的相变点都是固定不变的，用户无法根据需要自由地选择。实际上按照指定的相变温度去寻找相变材料是非常困难的，相变材料的相变温度一般也是无法改变的，因此，如果能够通过控制来改变材料的相变温度点，也即改变材料的熔点，就可以更加精确地满足用户所需的相变温度。另一方面，中国专利CN105509528A公开了《一种多级梯度相变蓄冷器》，是通过结构设计得到一种多相变点的结构，具体就是将多级不同相变温度的相变层依次从上到下排列起来，实现换热介质依次与各级相变层换热，这样，当流体换热介质在换热过程中用于进行了热交换，其自身温度不断改变，正好与多层不同相变温度点的相变蓄热层进行高效的相变换热；中国专利CN108413796A公开了《一种温度梯度储能换热器》，同样它也是利用多个储热夹板层叠起来的结构实现梯度换热。中国专利CN106940148A公开了一种《变梯度分形点阵夹芯强化相变热沉》，其原理是按照变梯度方式将相变夹芯依次排列成为阵列，提高换热效率，其基本结构也是按照热流方向进行层叠；上述专利都没有对相变材料进行改性，并以此来改变相变点。中国专利CN200810058354公开了一种《超临界二甲苯降解塑料的工艺方法》，系采用超临界二甲苯将聚乙烯等降解成为油品，目的是把废旧塑料降解成油品。中国专利CN200910081359公开了《一种废聚酯的解聚方法》，系采用超临界甲醇、220-280°C的条件下，将聚酯降解成为苯二甲酸二甲酯单体，目的是回收废旧聚酯。中国专利CN1189537C采用超临界水、380-500℃的条件下，将聚乙烯降解成为油品，中国专利CN1247742C采用超临界水、380-450℃的条件下，将聚丙烯降解成为油品。聚酯聚合物的分子量一般为2～3万，属于结晶性塑料，熔点255～260℃左右，其降解单体苯二甲酸二甲酯可以用于聚酯的原料。理论结晶焓140KJ/kg。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种超临界水降解聚酯梯度相变储热材料及其制备方法。本专利技术采用超临界水的方法法对聚酯进行多级降解，得到多种分子量或熔点的低分子量聚酯，并以此构成一种梯度相变储热材料,该相变储热材料具有多个固液相变点。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种超临界水降解聚酯梯度相变储热材料，其特征在于：包括两种或两种以上的不同分子量聚酯。根据如上所述的一种超临界水降解聚酯梯度相变储热材料，其特征在于：聚酯分子量在1000～8000之间。根据如上所述的一种超临界水降解聚酯梯度相变储热材料，其特征在于：聚酯材料为分子量1200、分子量2500、分子量5500、分子量5500中的两种或两种以上的聚酯。根据如上所述的一种超临界水降解聚酯梯度相变储热材料，其特征在于：聚酯的颗粒为3-5mm。本专利技术还公开了一种超临界水降解聚酯梯度相变储热材料的制备方法，其特征在于：将聚酯加入反应釜中，反应釜中加水，温度为370～420℃，密封加热反应5～30分钟，得到不同分子量的聚酯；将两种或两种以上的聚酯组成梯度相变储热材料，加入导热剂、抗氧剂和辅助定形剂，在150-170℃的反应釜中分散5-20分钟，取出冷却并破碎成为3-5mm颗粒。根据如上所述的一种超临界水降解聚酯梯度相变储热材料的制备方法，其特征在于：导热剂为石墨粉、泡沫铝、碳粉中的一种或多种，添加量1-10％。根据如上所述的一种超临界水降解聚酯梯度相变储热材料的制备方法，其特征在于：抗氧剂为吩噻嗪、水杨酸酯、BHA中的一种或多种，添加量0.5-2％。根据如上所述的一种超临界水降解聚酯梯度相变储热材料的制备方法，其特征在于：辅助定形剂为凹凸棒土、珍珠岩、泡沫铝、膨胀石墨中的一种或多种，添加量1-10％。一种超临界水降解聚酯梯度相变储热材料的制备方法，其特征在于：根据如上所述的超临界水降解聚酯梯度相变储热材料的制备方法制备如上所述的聚酯梯度相变储热材料。本专利技术有益效果是：由于多梯度相变材料含有多个相变点，储热过程中的每一温度都有对应的相近相变点储热材料，使传热和储热过程最大程度地接近相变热交换，达到高效传热和储热。同时，由于同质的、不同相变点的多个相变材料具有良好的相容性，最大程度地减小了相分离造成的隔热裂隙，提高了材料的导热性能。由于同质的、不同相变点的多个相变材料均质地弥散混合并且始终至少存在一组固态组分，高相变温度的分子材料形成类似海绵的固相连续或离散的网状形态，即材料自身也可以构成一种定形材料，减缓了低熔点液相组分的外泄或流失。由于同质的、不同相变点的多个相变材料的分子结构相同，使高熔点组分兼做地熔点组分的自诱导结晶成核，使本专利技术的材料可以减少或者省去成核剂，即本专利技术的材料可以自成核。与其他低分子量聚合物相比，聚酯相对易于水解，降解更加容易。附图说明图1是本专利技术制备流程图。具体实施方式本专利技术中，百分比为重量百分比。同质即为同一种物质，其分子结构相同，但分子量不同。以下结合附图对本专利技术实施例作进一步说明，所述实施例的流程在附图中示出，下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制，凡在本专利技术的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换或改进等，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超临界水降解聚酯梯度相变储热材料，其特征在于：包括两种或两种以上的不同分子量聚酯。

【技术特征摘要】
1.一种超临界水降解聚酯梯度相变储热材料，其特征在于：包括两种或两种以上的不同分子量聚酯。2.根据权利要求1所述的一种超临界水降解聚酯梯度相变储热材料，其特征在于：聚酯分子量在1000～8000之间。3.根据权利要求1所述的一种超临界水降解聚酯梯度相变储热材料，其特征在于：聚酯材料为分子量1200、分子量2500、分子量5500、分子量5500中的两种或两种以上的聚酯。4.根据权利要求1所述的一种超临界水降解聚酯梯度相变储热材料，其特征在于：聚酯的颗粒为3-5mm。5.一种超临界水降解聚酯梯度相变储热材料的制备方法，其特征在于：将聚酯加入反应釜中，反应釜中加水，温度为370～420℃，密封加热反应5～30分钟，得到不同分子量的聚酯；将两种或两种以上的聚酯组成梯度相变储热材料，加入导热剂、抗氧剂和辅助定形剂，在150-1...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙义明，胡晓利，王军，
申请(专利权)人：武汉博茗低碳产业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42