一种基于二硒键的柔性自愈合相变控温材料及其制备方法技术

本发明专利技术适用于相变材料技术领域，提供了一种基于二硒键的柔性自愈合相变控温材料，通过异氰酸酯将相变材料聚乙二醇与二硒化合物相接枝合成。还公开了一种基于二硒键的柔性自愈合相变控温材料的制备方法。本发明专利技术合成的相变材料具有相变潜热稳定、不泄露、稳定性好、自愈合等优点，在热管理方面具有广阔的应用前景。在热管理方面具有广阔的应用前景。在热管理方面具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种基于二硒键的柔性自愈合相变控温材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于相变材料
，尤其涉及一种基于二硒键的柔性自愈合相变控温材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着人类社会的不断发展和对能源的持续消耗，全球范围内对节能环保的关注不断增加。在这个背景下，开发和利用新能源以及提高能源利用效率已成为各国研究和开发的重中之重。为了实现可持续发展和减少对环境的不良影响，人们开始关注能源供需的平衡和能源的有效利用。
[0003]在这个方向上，相变材料显现出巨大的潜力。相变材料在相变过程中能够吸收或释放大量的潜热，具备储热密度高、温度控制恒定、节能效果显著、相变温度选择范围宽、易于控制等优点。这些特性使得相变材料在能量储存和温度控制领域具有广泛的应用前景。例如，在能源领域，相变材料可以用于热储能系统，通过吸收和释放热能来平衡能源供需；在建筑领域，相变材料可以应用于节能建筑材料，调节室内温度，减少能源消耗；在航天领域，相变材料可以用于热控制系统，保证航天器在极端温度环境下的正常运行。
[0004]然而，相变材料在使用过程中还存在一些问题。其中之一是泄露问题，即相变材料可能会泄露或损失，导致能量损耗和资源浪费。另外，相变材料的柔性也是一个需要解决的挑战。以往的柔性复合相变材料主要依靠柔性聚合物或碳材料作为支撑载体，但它们往往缺乏自愈合性，无法修复损坏，限制了其再次利用的可能性。此外，市场上具备自愈合性质的复合相变材料通常需要较高的愈合温度，稳定性和柔性方面也存在一定的挑战，这限制了它们的大规模生产和应用。
[0005]因此，针对以上现状，迫切需要开发一种基于二硒键的柔性自愈合相变控温材料及其制备方法，以克服当前实际应用中的不足。

技术实现思路

[0006]本专利技术实施例的目的在于提供一种基于二硒键的柔性自愈合相变控温材料及其制备方法，旨在解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0007]本专利技术实施例是这样实现的，一种基于二硒键的柔性自愈合相变控温材料，通过异氰酸酯将相变材料聚乙二醇与二硒化合物相接枝合成。
[0008]进一步的技术方案，所述异氰酸酯与聚乙二醇的摩尔比为1:1
‑
5:1，二硒化合物与聚乙二醇的摩尔比为1:1
‑
3:1。
[0009]进一步的技术方案，交联过程采用的催化剂为二月桂酸二丁基锡，且二月桂酸二丁基锡与聚乙二醇的质量比为1:150
‑
1:500。
[0010]进一步的技术方案，聚乙二醇的Mn范围为1000
‑
20000。
[0011]进一步的技术方案，所述异氰酸酯与聚乙二醇的摩尔比为1:1
‑
3:1，二硒化合物与聚乙二醇的摩尔比为1:1
‑
2:1；二月桂酸二丁基锡与聚乙二醇的质量比为1:150
‑
1:350；聚
乙二醇的Mn范围为1000
‑
12000。
[0012]进一步的技术方案，交联剂异氰酸酯采用六亚甲基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯和赖氨酸二异氰酸酯中的一种或多种组合；二硒化合物采用硒代胱胺二盐酸盐、(2R,2'R)
‑
3,3'
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二硒醚二基双(2
‑
氨基丙酸)和双(4
‑
氨基苯基)二硒化物中的一种或多种组合。
[0013]本专利技术实施例的另一目的在于，一种基于二硒键的柔性自愈合相变控温材料的制备方法，包括以下步骤：
[0014]步骤1、将聚乙二醇置于容器中，加入N,N二甲基甲酰胺或N,N二甲基乙酰胺，在氮气气氛下将其加热到40
‑
100℃，持续搅拌0.5
‑
4小时，使之完全溶解在N,N
‑
二甲基甲酰胺或N,N
‑
二甲基乙酰胺中；其中：1g聚乙二醇，需要加入1
‑
30mL N,N
‑
二甲基甲酰胺或N,N
‑
二甲基乙酰胺溶解；
[0015]步骤2、将与聚乙二醇相变材料摩尔比为1:1
‑
5:1之间的异氰酸酯加入到聚乙二醇溶液中，加入与聚乙二醇相变材料质量比为1:150
‑
1:500的二月桂酸二丁基锡，加热温度为60
‑
100℃并继续搅拌2
‑
6小时；
[0016]步骤3、将与聚乙二醇摩尔比为1:1
‑
3:1的二硒化物添加到步骤2所得的溶液中，加热温度为60
‑
100℃并继续搅拌1
‑
6小时，之后将得到的粘稠状混合物倒入一平面上，之后于60
‑
100℃干燥5
‑
24小时，最终得到薄膜状产物，即为自愈合相变控温材料。
[0017]进一步的技术方案，在步骤1中，将聚乙二醇置于三口烧瓶中，加入N,N二甲基甲酰胺或N,N二甲基乙酰胺，再将三口烧瓶放入油浴锅中，在氮气气氛下将其加热到40
‑
60℃，持续搅拌1
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2小时；1g聚乙二醇，需要加入5
‑
10mL N,N
‑
二甲基甲酰胺或N,N
‑
二甲基乙酰胺溶解；在步骤2中、将与聚乙二醇相变材料摩尔比为1:1
‑
3:1之间的异氰酸酯加入到聚乙二醇溶液中，加入与聚乙二醇相变材料质量比为1:350
‑
1:500的二月桂酸二丁基锡，加热温度为80
‑
100℃并继续搅拌2
‑
4小时；在步骤3中、将与聚乙二醇摩尔比为1:1
‑
2:1的二硒化物添加到步骤2所得的溶液中，加热温度为80
‑
100℃并继续搅拌2
‑
4小时，之后将得到的粘稠状混合物倒入表面皿中，之后于70
‑
90℃干燥10
‑
20小时。
[0018]本专利技术实施例的另一目的在于，所述的基于二硒键的柔性自愈合相变控温材料或所述的基于二硒键的柔性自愈合相变控温材料的制备方法制得的自愈合相变控温材料，在热管理过程或/和热量的储存与释放中的应用。
[0019]进一步的技术方案，所述的自愈合是指表面的伤痕可在80℃温度下两小时间内自行愈合恢复到受伤前的初始状态。
[0020]本专利技术实施例提供的一种基于二硒键的柔性自愈合相变控温材料及其制备方法，该方法是利用异氰酸酯将相变材料聚乙二醇与二硒化合物相结合，合成一种基于二硒键的柔性自愈合相变控温材料。本方法合成的柔性自愈合相变材料具有愈合性、相变潜热较高、柔性性能出色、制备工艺简单和良好的热稳定性等优点，修复过程简单方便，只需加热即可完成愈合，该复合相变材料能够适应复杂配置场景下的控温储能。
[0021]本方法合成的相变材料具有相变潜热稳定、不泄露、稳定性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于二硒键的柔性自愈合相变控温材料，其特征在于，通过异氰酸酯将相变材料聚乙二醇与二硒化合物相接枝合成。2.根据权利要求1所述的基于二硒键的柔性自愈合相变控温材料，其特征在于，所述异氰酸酯与聚乙二醇的摩尔比为1:1
‑
5:1，二硒化合物与聚乙二醇的摩尔比为1:1
‑
3:1。3.根据权利要求2所述的基于二硒键的柔性自愈合相变控温材料，其特征在于，交联过程采用的催化剂为二月桂酸二丁基锡，且二月桂酸二丁基锡与聚乙二醇的质量比为1:150
‑
1:500。4.根据权利要求3所述的基于二硒键的柔性自愈合相变控温材料，其特征在于，聚乙二醇的Mn范围为1000
‑
20000。5.根据权利要求4所述的基于二硒键的柔性自愈合相变控温材料，其特征在于，所述异氰酸酯与聚乙二醇的摩尔比为1:1
‑
3:1，二硒化合物与聚乙二醇的摩尔比为1:1
‑
2:1。6.根据权利要求2
‑
5任一项所述的基于二硒键的柔性自愈合相变控温材料，其特征在于，交联剂异氰酸酯采用六亚甲基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯和赖氨酸二异氰酸酯中的一种或多种组合；二硒化合物采用硒代胱胺二盐酸盐、(2R,2'R)
‑
3,3'
‑
二硒醚二基双(2
‑
氨基丙酸)和双(4
‑
氨基苯基)二硒化物中的一种或多种组合。7.一种如权利要求1
‑
6任一项所述的基于二硒键的柔性自愈合相变控温材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、将聚乙二醇置于容器中，加入N,N二甲基甲酰胺或N,N二甲基乙酰胺，在氮气气氛下将其加热到40
‑
100℃，持续搅拌0.5
‑
4小时，使之完全溶解在N,N
‑
二甲基甲酰胺或N,N
‑
二甲基乙酰胺中；其中：1g聚乙二醇，需要加入1
‑
30mL N,N
‑
二甲基甲酰胺或N,N
‑
二甲基乙酰胺溶解；步骤2、将与聚乙二醇相变材料摩尔比为1:1
‑
5:1之间的异氰酸酯加入到聚乙二醇溶液中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：建伟伟，邓成鑫，宓文博，李壮，马丹竹，
申请(专利权)人：辽宁石油化工大学，
类型：发明
国别省市：