松散的混合物、其应用以及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种松散的混合物，包含：由热塑性弹性体和官能化热塑性弹性体组成并具有至少一种与热塑性弹性体结合的相变材料的颗粒；以及至少一种能够吸附和/或吸收相变材料成分的粘合剂。根据本发明专利技术的混合物的特征在于：粘合剂基本上存在于颗粒之间；并且要么i)相变材料占颗粒的重量百分比在60％和90％之间并且粘合剂是非硅质粘合剂；要么ii)相变材料占颗粒的重量百分比大于70％且不高于90％。本发明专利技术还涉及一种根据本发明专利技术的混合物的应用以及一种制备该混合物的方法。以及一种制备该混合物的方法。以及一种制备该混合物的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】松散的混合物、其应用以及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种根据独立权利要求的前序部分所述的松散的/可倾倒的混合物，以及该混合物的应用和制备该混合物的方法。

技术介绍

[0002]例如在建筑材料行业、医疗应用、服装行业以及能源的可持续利用和储存中，具有所谓的相变材料(英语“phase change material”；PCM)的混合物越来越受重视。
[0003]相变材料是当其物态发生变化时，特别是在固态和液态之间发生变化时，在较长时间内吸收或释放大量能量的材料。由于这种特性，这些相变材料可以用作潜热储存器。例如，填充有相变材料的合成材料软垫是众所周知的，合成材料软垫通过供热转变为液态并且即使在冷却后仍保持液态。仅在施加了核子冲击时，例如以借助小金属片的冲击波的形式，才引起PCM的结晶。在较缓慢地向固相转变期间，垫会释放结晶热，该结晶热可以被用于例如在较长时间内有针对性地加热身体部位。
[0004]此外为了避免相变材料意外泄漏，例如从上面所述的合成材料软垫中泄漏，相变材料通常被嵌入在聚合物中。为了抵抗所谓的“渗出”的不良影响，即当制剂受到热和/或机械应力时PCM从聚合物基质中流出，PCM在制剂中的份额通常例如小于制剂总重量的70％。
[0005]下面仅例举三篇现有技术文献。
[0006]文献WO 2009/118344 A1描述了一种用于制备包含相变材料的组合物的方法。在双螺杆挤出机中，将石蜡与苯乙烯嵌段聚合物和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或线性低密度聚乙烯(LLDPE)混合。此外，将碳纳米管作为添加剂混入该聚合物混合物中。缺点是除了嵌段聚合物之外还必须使用其他聚合物组分。
[0007]从US 2006/0124892 A1中已知了PCM与不同类型的共聚物如VLDPE、EPR、SEBS或SBS的组合。PCM的份额可以为PCM组合物重量的20％至80％，但优选为50％至70％。此外，例如可以添加结合到聚合物基质中的粘合剂。
[0008]DE 2010 007 497A1中描述了蓄热的成型体的制备。在此，聚合物载体组分(60至25重量百分比)与PCM(40至75重量百分比)一起以及在任选添加添加剂的情况下在130℃至22℃被挤出并淬火。
[0009]在现有技术中未能令人满意地解决的问题是，提供一种含有至少一种聚合物载体以及高份额PCM的防漏制剂。

技术实现思路

[0010]因此，本专利技术的目的是提出一种相对于现有技术有所改进的PCM制剂及其制备方法。
[0011]该目的由独立权利要求的主题实现。有利的改进方案和应用方案是从属权利要求的主题。
[0012]该目的通过松散的混合物实现，该混合物具有如下的颗粒，所述颗粒由热塑性弹
性体和官能化热塑性弹性体组成并且具有至少一种与热塑性弹性体结合的相变材料(PCM)。该混合物还包含至少一种能够吸附和/或吸收部分相变材料的粘合剂。热塑性弹性体和官能化热塑料弹性体在下文中也称为TPE或官能化TPE。
[0013]根据本专利技术的混合物的特征在于粘合剂基本上存在于颗粒之间。因此，粘合剂没有掺入和封闭在充当聚合物载体的热塑性弹性体中，而是存在于颗粒的粒之间的空隙中。除了自由存在于空隙中的粘合剂外，一部分粘合剂也可以由于产生的粘附力而粘附在颗粒表面。然而，粘合剂既不共价结合至颗粒也不掺入颗粒中。
[0014]在根据本专利技术的混合物中，相变材料占颗粒的重量百分比要么(第一备选方案)i)在粘合剂是非硅质粘合剂情况下在60％至90％之间，要么(第二备选方案)ii)相变材料占颗粒的重量百分比大于70％，特别是大于80％且不高于90％。
[0015]本专利技术的核心认识是，如果粘合剂基本上存在于颗粒空隙中并且在该处与可能从聚合物载体中逸出(“渗出”)的PCM结合，则可以同时实现高份额的PCM、混合物的防漏以及保持混合物的松散性。PCM的储热能力没有受到影响或没有受到显著影响。
[0016]官能化的热塑性弹性体具有额外的官能团，通过这些官能团的作用，可以有针对性地调整官能化TPE的性能。在根据本专利技术的混合物的一个实施例中，官能化的热塑性弹性体可以是具有额外的羟基基团(
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OH)的热塑性弹性体。这种官能化有利地增加了聚合物载体对PCM的碱基结合能力。
[0017]热塑性弹性体可以是苯乙烯
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嵌段聚合物，官能化热塑性弹性体可以是官能化苯乙烯
‑
嵌段聚合物。
[0018]现有技术中已知的物质可以用作相变材料。例如，可以使用饱和或不饱和的C10
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C40烃、支化或直链的脂肪烃类化合物。同样，可以使用环烃或芳烃和脂肪醇或C6
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C30脂肪胺。也可以使用脂肪酸C1
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C10烷基酯。天然或合成生产的蜡或卤代烃也是可能的相变材料。PCM的熔化温度应在
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5℃至100℃之间，优选在5℃至85℃的范围内。
[0019]在本说明书的上下文中，粘附剂是能够通过吸附或毛细作用有针对性地吸收疏水相变材料的物质。在相变材料的特定情况下，吸附是对特定物质类别的选择性吸收。
[0020]所述至少一种粘合剂可以对相变材料的不总是牢固锚定在聚合物结合的PCM颗粒的网络结构中的部分具有吸收或吸附作用。粘合剂有利地以细粒状、粉末状和/或纤维状，特别是短纤维状的状态存在，以实现高比表面积，从而实现与PCM的结合能力，同时保持松散性。
[0021]松散性可以例如使用测量漏斗或特殊的松散性测试装置来确定，并且可以根据DIN EN ISO 6186进行。在此对于给定重量或给定体积的待测颗粒测量所需的流动时间。
[0022]以聚合物结合的PCM量为基准，粘合剂的量最多可达100％。粘合剂的最低所需量可通过相变试验后检查粘合剂是否呈糊状或粘状来确定。例如，德国质量保证及认证研究院的RAL
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GZ 896标准(质量保证Quality Assurance RAL
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GZ 896；2018年3月版)可以作为循环稳定性的测试标准。
[0023]所谓西屋法(Westinghouse
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Verfahren)可作为测试相变材料在特定粘合剂中吸收能力的测试方法。该方法要求将样品室加热到测试物质的相变温度以上。为了测量对相变材料的吸收能力，例如利用2
‑
丙醇在预清洁后将具有规定网眼尺寸的锥形筛浸入待测相变材料中，沥干至少10分钟后，用精度为0.1g的天平(湿筛)称量。然后将筛子浸入相变材料
中，将20g待测粘合剂涂于液面。将筛浸入相变材料中并在液体中放置20分钟。然后小心地取出筛子并让其沥干至少30分钟。然后用天平称取浸有相变材料的粘合剂的筛子。然后从天平的测量值减去粘合剂的重量(20g)再减去润湿的筛子的重量来计算结合的相变材料的重量。如果所吸收的PCM的重量与所用粘合剂的重量建立关联并乘以一百((PCM重量/粘合剂重量)x100)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种松散的混合物，包含：
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由热塑性弹性体和官能化热塑性弹性体组成的颗粒，该颗粒具有至少一种与热塑性弹性体结合的相变材料；
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以及至少一种能够吸附和/或吸收相变材料成分的粘合剂；其特征在于，
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粘合剂基本上存在于颗粒之间；
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i)相变材料占颗粒的重量百分比在60％和90％之间并且粘合剂是非硅质粘合剂；或者
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ii)相变材料占颗粒的重量百分比大于70％且不高于90％。2.根据权利要求1所述的混合物，其特征在于，所述热塑性弹性体是苯乙烯
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嵌段聚合物，所述官能化热塑性弹性体是官能化苯乙烯
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嵌段聚合物。3.根据权利要求1或2所述的混合物，其特征在于，所述官能化热塑性弹性体是具有附加羟基(
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OH)的热塑性弹性体。4.根据前述权利要求中任一项所述的混合物，其特征在于，非硅质粘合剂相应作为粉末和/或作为短纤维选自如下的组：
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聚合物粉末和/或聚合物纤维，特别是由聚氨酯、聚丙烯酸酯、交联聚烯烃三元共聚物、聚丙烯、热塑性弹性体和橡胶及其混合物组成的聚合物粉末和/或聚合物纤维；
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多糖及其衍生物、木质纤维素；
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天然纤维、药草、藻类、疏水性生物源沉积物；植物磨碎部分的粉末。5.根据权利要求1至3中任一项所述的混合物，其特征在于，硅质粘合剂选...

【专利技术属性】
技术研发人员：RU，
申请(专利权)人：智能高级系统有限公司，
类型：发明
国别省市：