一种新型的聚氨酯基固-固相变材料及制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种新型的聚氨酯基固

【技术实现步骤摘要】
一种新型的聚氨酯基固
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固相变材料及制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及相变材料的
，具体涉及一种新型的聚氨酯基固
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固相变材料及制备方法和应用。

技术介绍

[0002]近年来，可穿戴电子设备或装置引起了人们极大的关注，研究人员在智能可穿戴人体活动及健康监测支持系统的设计方面投入了心血，这些系统需要先进的热管理技术来有效利用有限的能源。目前相变材料作为热管理材料，已应用于电子器件领域。但传统的相变材料一直被认为是具有经典熔化和固化行为的固体或大体积液体，例如石蜡、脂肪酸、多元醇和无机盐水合物等，而这些相变材料却存在着液相易泄漏、固体刚性、腐蚀性、体积变化大以及需要额外高成本封装等缺陷，因此不能适用于具有复杂配置或灵活性的可穿戴应用场景。
[0003]若按照相变过程中材料宏观形态变化来对相变材料进行分类，则主要有气
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液相变材料、气
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固相变材料、固
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液相变材料和固
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固相变材料四种。但由于气
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液和气
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固相变材料发生相变时有气相物质的生成或者气体的凝结，导致其体积明显变大或缩小，从而实际应用受限。所以目前研究和应用比较热门的相变材料主要是不涉及气相的固
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液以及固
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固相变材料。然而，固
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液相变材料在发生相变时也有液体参与，容易发生液体泄露且当材料有腐蚀性时还会腐蚀周围物体和污染环境，所以需要一定的容器盛装，还要保证处于密封状态。由此，液体泄漏、腐蚀性、需要容器等的缺陷也导致了固
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液相变材料在实际应用中有所限制。而开发和利用固
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固相变材料能解决固
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液相变材料普遍存在的泄漏液体泄漏和流动性等缺陷。固
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固相变材料相变前后都始终维持宏观固体形貌，因此具有以下优势：(1)无液体泄漏、不需要额外进行封装，可以加工成各种独特的形状；(2)相变过程中材料体积不会发生明显变化；(3)不会出现相分离或发生过冷的问题；(4)无腐蚀性且不会造成污染；(5)材料性能稳定且寿命长；(6)装置简单等。

技术实现思路

[0004]本专利技术解决的技术问题是提供一种新型的聚氨酯基固
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固相变材料及制备方法和应用。
[0005]本专利技术的技术方案是，一种新型的聚氨酯基固
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固相变材料的制备方法，其特征在于：该方法包括：将相变储能材料聚乙二醇PEG与异佛尔酮二异氰酸酯IPDI及1，4
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丁二醇BDO在无水无氧的加热环境中进行预聚和扩链反应，反应完成后再将得到的材料进行干燥，获得新型的聚氨酯基固
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固相变材料。
[0006]根据本专利技术所述的一种新型的聚氨酯基固
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固相变材料的制备方法的优选方案，预聚反应时添加二月桂酸二丁基锡DBDTL作为催化剂。
[0007]根据本专利技术所述的一种新型的聚氨酯基固
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固相变材料的制备方法的优选方案，所述相变储能材料聚乙二醇为PEG
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2000或PEG
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4000。
[0008]根据本专利技术所述的一种新型的聚氨酯基固
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固相变材料的制备方法的优选方案，所述异佛尔酮二异氰酸酯IPDI及1，4
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丁二醇BDO均先分别用溶剂N，N
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二甲基甲酰胺DMF进行溶解。
[0009]另外，本专利技术还提供一种根据新型的聚氨酯基固
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固相变材料的制备方法制备得到的新型的聚氨酯基固
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固相变材料以及该材料的应用。
[0010]本专利技术的有益效果在于：
[0011](1)聚氨酯基固
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固相变材料的制备方法操作简单，步骤较少，可通过调解PEG的分子量实现对最终复合相变材料膜的拉伸性能及储热性能等的调控。
[0012](2)制备的复合相变材料薄膜与纯PEG相比，当加热PEG到相变温度以上时依然没有发生泄漏，说明解决了相变材料相变过程泄漏问题。
[0013](3)制备的薄膜可以任意弯曲压缩折叠，同时相较其他方法制备的聚氨酯基固
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固相变材料具有优异的可拉伸性能。
[0014]本专利技术可广泛应用在电池、建筑、能源等领域。
附图说明
[0015]图1是本专利技术所述的聚氨酯基固
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固相变材料的合成路线图。
[0016]图2是实施例3制备的PU2000的形貌图。
[0017]图3为PEG2000、PEG4000及实施例3和实施例4得到的聚氨酯固
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固相变材料的红外光谱吸收图。
[0018]图4为PEG2000，PEG4000及实施例3和实施例4得到的聚氨酯固
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固相变材料的泄露性能测试图。
[0019]图5是PU2000、PU4000的应力
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应变曲线图。
[0020]图6为PEG2000、PEG4000及实施例3和实施例4得到的聚氨酯固
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固相变材料的热流
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温度曲线。
具体实施方式
[0021]以下结合实施例进一步说明本专利技术：
[0022]实施例1，一种新型的聚氨酯基固
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固相变材料的制备方法，按如下步骤进行：
[0023]步骤一、将一定量的PEG
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2000在100℃下真空干燥3h；
[0024]步骤二、氮气环境一定温度下在反应容器中加入计量的IPDI与PEG
‑
2000，2h后完成预聚反应；
[0025]步骤三、氮气环境一定温度下继续在反应容器中加入计量的BDO，3h后完成扩链反应。
[0026]步骤四、扩链反应完成后再将得到的材料进行干燥，获得新型的聚氨酯基固
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固相变材料。
[0027]实施例2，一种新型的聚氨酯基固
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固相变材料的制备方法，按如下步骤进行：
[0028]步骤一、将一定量的PEG
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4000在100℃下真空干燥3h；
[0029]步骤二、氮气环境一定温度下在反应容器中加入计量的IPDI与PEG
‑
4000，2h后完成预聚反应；
[0030]步骤三、氮气环境一定温度下继续在反应容器中加入计量的BDO，3h后完成扩链反应。
[0031]步骤四、扩链反应完成后再将得到的材料进行干燥，获得新型的聚氨酯基固
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固相变材料。
[0032]实施例3、用PEG2000制备聚氨酯基固
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固相变材料PU2000的制备方法，按如下步骤进行：
[0033](1)、在油浴锅中安装机械搅拌器；
[0034](2)、称本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型的聚氨酯基固
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固相变材料的制备方法，其特征在于：该方法包括：将相变储能材料聚乙二醇与异佛尔酮二异氰酸酯及1，4
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丁二醇在无水无氧的加热环境中进行预聚和扩链反应，反应完成后再将得到的材料进行干燥，获得新型的聚氨酯基固
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固相变材料。2.根据权利要求1所述的一种新型的聚氨酯基固
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固相变材料的制备方法，其特征在于：反应时添加有二月桂酸二丁基锡作为催化剂。3.根据权利要求1所述的一种新型的聚氨酯基固
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固相变材料的制备方法，其特征在于：所述相变储能材料聚乙二醇为PE...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖燕宁，李静，李绍伟，杨旭，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：