本发明专利技术公开一种高热焓值的柔性相变材料组合物成形体及其生产装置，高热焓值的柔性相变材料组合物成形体为碳纳米管包裹相变材料的微结构，其制备方法包括以下步骤：a、将相变材料加热到熔点之上，使其熔化；b、将改性碳纳米管、乳化剂加入到上述熔化的相变材料中，搅拌使其分散均匀得到分散液A；c、将体系温度降至略高于熔点，将水滴加到A中，待体系发生相反转，得到O/W乳液B；d、向乳液B中加入树脂，烘干水分，使树脂固化，得到柔性相变材料组合物成形体。本发明专利技术通过碳纳米管包裹相变材料形成微结构，碳纳米管形成导热通路，树脂作为成形体的补强结构，获得了高焓值和柔性的相变材料组合物。合物。合物。
【技术实现步骤摘要】
一种高热焓值的柔性相变材料组合物成形体及其生产装置
[0001]本专利技术属于复合材料领域，具体涉及一种高热焓值的柔性的相变材料组合物成形体及其生产装置。
技术介绍
[0002]随着电子工业进入微型化、集成化，高功率高热流密度的电子元器件被大规模使用。尤其是近年来发展起来的5G技术、柔性显示器、可折叠手机、可穿戴电子产品以及航天领域可展开装置等，对热管理材料提出了更高的要求。电子设备的温度过高将极大影响元器件的使用寿命和工作效率。更有甚者，还可能引发安全事故。如何在狭小、紧密空间和复杂应用场景下，实现对热量的有效管理，对新材料提出了轻薄、柔韧等新要求。利用相变储能材料达到保持周围环境温度相对恒定，可以实现一定空间内的热管理，实现双向温度调节，从而在温度振荡环境中反复循环使用。然而，固
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液相变材料在实际应用中发生相变，常常发生材料泄漏、相分离或与其他材料发生作用等。
[0003]对固液相变材料进行微胶囊化是解决上述问题的有效途径，公开号为CN104001458B的中国专利技术专利公开了利用多孔材料，如石墨，先将可膨胀石墨经处理形成蠕虫状多孔石墨，然后再利用吸附法向多孔材料中添加相变材料，得到了多孔材料封装的相变微胶囊。另有文献“Preparation of PCM microcapsules by using oil absorbable polymer particles.Colloids and surface A:Physicochem.Eng.Aspects.2007；31:41r/>‑
47”中报道了利用高吸油树脂为骨架，吸附十五烷作为相变材料的方法，再以甲基丙烯酸甲酯为壳材单体，得到了粒径为650
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760微米的相变微胶囊。上述两种方法虽然新颖，但适用相变材料的局限性较大，且由于树脂骨架的用量较大，相变微胶囊的蓄热能力下降比较严重。同时面对应用于电子产品热管理的双85测试(即相对湿度85％，温度85℃，长达数百小时的老化处理)，上述现有技术的相变材料泄漏、损失十分严重，不符合热管理产品要求。
[0004]公开号为CN110330945A的中国专利技术专利公开了一种水性微胶囊薄膜。该薄膜制备工艺中使用了高焓值的相变微胶囊，同时引入了高导热碳材料，薄膜的储热性能优异。但微胶囊的制备往往是个复杂的工艺控制，稍有控制不当，马上就会导致微胶囊结构被破坏。导致粒径过大，不够均一等问题。进而进一步导致微胶囊与成形体基体之间的相容性。此外，还需考虑微胶囊的导热性能，不得不额外加入高导热材料。这些都会导致热焓值的下降。
[0005]现有技术的另一个重大挑战是成形体的柔韧性，是否可折叠，是否可弯折。公开号为CN112512279A的中国专利技术专利提出一种超薄柔性碳质均热片，利用柔性碳质膜(碳纳米管)构成真空腔体，对相变材料进行了吸附。由于使用了大量碳纳米管，所得产品的柔韧性出色，但吸附法的相变材料负载量有限，焓值较低。因此，现有技术对于同时获得高焓值和柔性的相变材料组合物，需求迫切。
技术实现思路
[0006]为解决上述
技术介绍
中提到的不足，本专利技术的目的在于提供一种高热焓值的柔性
相变材料组合物成形体及其生产装置，通过碳纳米管包裹相变材料形成微结构，微结构中碳纳米管形成导热通路，树脂作为成形体的补强结构，获得了高焓值和柔性的相变材料组合物。
[0007]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0008]一种高热焓值的柔性相变材料组合物成形体，所述成形体为碳纳米管包裹相变材料的微结构，所述形成体原料包括：相变材料、碳纳米管、乳化剂和树脂，其制备方法包括以下步骤：
[0009]a、将相变材料加热到熔点之上，使其熔化；
[0010]b、将改性碳纳米管、乳化剂加入到上述熔化的相变材料中，搅拌使其分散均匀得到分散液A；
[0011]c、将体系温度降至略高于熔点，将水滴加到A中，待体系发生相反转，得到O/W乳液B；
[0012]d、向乳液B中加入树脂，烘干水分，使树脂固化，得到柔性相变材料组合物成形体。
[0013]进一步优选地，相变材料为碳原子数6
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50个的正构烷烃及其醇类、酯类、羧酸类衍生物。
[0014]进一步优选地，碳纳米管包括碳原子数6
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50个的烃基改性碳纳米管和羧基改性碳纳米管，所述碳纳米管的管径为5
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60nm,长度为2
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50μm。
[0015]进一步优选地，乳化剂选自聚乙烯
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马来酸酐共聚物或其水解盐、聚苯乙烯
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马来酸酐共聚物或其水解盐、环氧树脂和聚乙二醇的嵌段共聚物、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇醇聚氧丙烯醚、甘油单脂肪酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、失水山梨醇脂肪酸酯、脂肪酸季戊四醇酯中的至少一种或其组合物。
[0016]进一步优选地，树脂为粒径D50小于等于200nm的硅改性聚氨酯的水分散树脂。
[0017]进一步优选地，改性碳纳米管用量为最终成形体的质量分数占比0.01
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5.0％，所述乳化剂用量不超过最终成形体的质量分数占比2.5％，所述相变材料在所述乳液B的质量分数占比为5.0
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30.0％。
[0018]进一步优选地，步骤c中O/W乳液B的液滴结构为改性碳纳米管处于油水界面，碳纳米管在油水界面形成连续缠绕结构，将油相包裹。
[0019]一种高热焓值的柔性相变材料组合物成形体生产装置，包括底座，底座底部固定安装支撑腿，底座顶部中间设有混合桶，混合桶底部与底座转动连接，混合桶外壁下端固定齿环，混合桶通过齿环与第一电机的输出轴啮合，第一电机固定安装在底座底部，混合桶上方设有桶盖，桶盖底部一侧通过对称设置的液压杆与底座固定，液压杆底部通过管道与液压缸连接，液压缸固定安装在底座底部。
[0020]进一步优选地，混合桶内壁固定安装固定若干呈环形阵列设置的C形管，C形管内部贯穿设有换热管道，混合桶侧壁内部设有夹层，换热管道与夹层相连通，混合桶底部中间设有换热液进液管，换热液进液管贯穿底座，换热液进液管上端通过管道与夹层相连通，换热液进液管下端固定安装旋转接头。
[0021]进一步优选地，桶盖底部对应混合桶上端敞口处设有密封环，密封环顶部与桶盖转动连接，密封环底部固定安装环形垫片；
[0022]桶盖底部中间固定安装回流管，回流管下端为敞口，回流管上端侧壁开设有回流口，回流管内贯穿设有搅拌轴，回流管内部的搅拌轴表面固定安装涡轮，搅拌轴下端伸出回流管的部分表面固定安装搅拌杆，搅拌轴上端与第二电机的输出轴连接；
[0023]桶盖表面一侧开设有加料口，桶盖表面另一侧贯穿设有加水管，加水管底部固定锥形滴头。
[0024]本专利技术的有益效果：
[0025]本专利技术提供一种高热焓值的柔性相变材料组合物成形体，针对目前微胶囊制备繁琐，控制难度大等本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高热焓值的柔性相变材料组合物成形体，其特征在于，所述成形体为碳纳米管包裹相变材料的微结构，所述形成体原料包括：相变材料、碳纳米管、乳化剂和树脂，其制备方法包括以下步骤：a、将相变材料加热到熔点之上，使其熔化；b、将改性碳纳米管、乳化剂加入到上述熔化的相变材料中，搅拌使其分散均匀得到分散液A；c、将体系温度降至略高于熔点，将水滴加到A中，待体系发生相反转，得到O/W乳液B；d、向乳液B中加入树脂，烘干水分，使树脂固化，得到柔性相变材料组合物成形体。2.根据权利要求1所述的高热焓值的柔性相变材料组合物成形体，其特征在于，所述相变材料为碳原子数6
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50个的正构烷烃及其醇类、酯类、羧酸类衍生物。3.根据权利要求1所述的高热焓值的柔性相变材料组合物成形体，其特征在于，所述碳纳米管包括碳原子数6
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50个的烃基改性碳纳米管和羧基改性碳纳米管，所述碳纳米管的管径为5
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60nm,长度为2
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50μm。4.根据权利要求1所述的高热焓值的柔性相变材料组合物成形体，其特征在于，所述乳化剂选自聚乙烯
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马来酸酐共聚物或其水解盐、聚苯乙烯
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马来酸酐共聚物或其水解盐、环氧树脂和聚乙二醇的嵌段共聚物、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇醇聚氧丙烯醚、甘油单脂肪酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、失水山梨醇脂肪酸酯、脂肪酸季戊四醇酯中的至少一种或其组合物。5.根据权利要求1所述的高热焓值的柔性相变材料组合物成形体，其特征在于，所述树脂为粒径D50小于等于200nm的硅改性聚氨酯的水分散树脂。6.根据权利要求1所述的高热焓值的柔性相变材料组合物成形体，其特征在于，所述改性碳纳米管用量为最终成形体的质量分数占比0.01
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5.0％，所述乳化剂用量不超过最终成形体的质量分数占比2.5％，所述相变材料在所述乳液B的质量分数占比为5.0
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30.0％。7.根据权利要求1所述的高热焓值的柔性相变材料组合物成形体，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：李桂华，沈轲，曹馨文，
申请(专利权)人：合肥芯能相变新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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