高碳醇共混复合相变储能材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高碳醇共混复合相变储能材料及其制备方法。相变储能复合材料采用多孔材料作为基体材料，再浸渗饱和直链烷醇相变材料构成。多孔材料采用多孔石墨、蒙脱土、活性碳、膨胀珍珠岩、煅烧高岭土、海泡石、凹凸棒土、粉煤灰膨胀材料及其混合物，直链醇采用Ｃ１２～Ｃ１６的饱和直链烷醇及其混合物。与现有的复合相变储能材料相比，高碳醇共混复合相变储能材料具有相变温度接近室温、相变焓较高、复合增效明显等优点，可有效促进复合相变储能材料在诸多领域的应用。生产、使用高碳醇共混复合相变储能材料没有“三废”排放，对人、畜以及环境均不会造成危害、污染，有利于大规模推广应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，即适用于以多孔石墨、 蒙脱土、活性碳、膨胀珍珠岩、煅烧高岭土、海泡石、凹凸棒土、粉煤灰膨胀材料及其混合物 为多孔材料，以c12 c16的直链高碳醇(高级脂肪醇)及其混合物为相变材料，制备复合相 变储能材料的场合。本专利技术属于储能复合材料领域。二
技术介绍
在储能技术的研究中，相变材料(Phase change materials, PCMs)因其具有储能 密度大、储能能力大、温度恒定、过程易控制、可以多次重复使用等优点，成为国内外能源利 用和材料科学方面研究的热点。相变材料主要包括无机PCMs、有机PCMs和复合PCMs三类， 无机类PCMs主要有结晶水合盐类、熔融盐类、金属或合金类等；有机类PCMs主要包括石蜡、 醋酸和其他有机物；近年来，复合相变储能材料应运而生，它既能有效克服单一的无机物或 有机物相变储能材料存在的缺点，又可以改善相变材料的应用效果以及拓展其应用范围。 因此，研制复合相变储能材料已成为储能材料领域的重点研究课题。相变储能技术于20世纪60年代在美欧等西方国家发展起来。随着载人空间技术 的迅速发展，美国宇航局(NASA)大力发展了 PCMs热控技术。而相变储能材料作为一种高 效率的热能储存介质，很快得到了各界的重视并迅速发展起来。目前，在航空航天、太阳能 利用、采暖和空调、供电系统优化、医学工程、军事工程、储热建筑等众多领域都具有重要的 应用价值和广阔的前景。我国在相变储能材料方面的研究起步较晚，对储能材料的理论和应用研究还比较 薄弱，但近年来进展迅速，取得了一定成果，如中国专利CN 1294229C公开了一种多孔石墨 与有机相变材料制备而成的相变储能复合材料及其制备方法、中国专利CN 101139181A公 开了一种有机相变材料复合膨胀珍珠岩材料的乳化法制备工艺、中国专利CN 101348708A 公开了一种有机无机复合相变材料的制备方法。本专利技术与上述专利技术不同之处在于，使用相容性更好的C12 C16的直链高碳醇同系 物作为有机相变材料，与无机多孔材料进行复合得到相变储能材料。三
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种耐热温度高、热稳定性好、无蒸汽压、环境友好、有利 于大规模工业化生产的C12 c16的直链高碳醇复合相变储能材料及其制备方法。实现本专利技术目的的技术解决方案为高碳醇共混复合相变储能材料及其制备方 法，采用多孔材料作为基体材料，再浸渗室温C12 C16的直链高碳醇相变材料构成复合型相 变储能材料。本专利技术提出的C12 C16的直链高碳醇复合相变储能材料的多孔材料采用多孔石 墨、蒙脱土、活性碳、膨胀珍珠岩、煅烧高岭土、海泡石、凹凸棒土、粉煤灰膨胀材料及其混合 物之一种。本专利技术提出的高碳醇复合相变储能材料的离子液体采用C12 C16的饱和直链烷醇 及其混合物之一种。上述离子液体复合相变储能材料的制备方法，是采用c12 c16的直链高碳醇对多 孔材料的浸渗，可采用下述二种浸渗方法之一种(1)普通浸渗在50 100°C条件下，将多孔材料浸泡在相变材料中，浸泡时间为 30分钟 24小时，浸泡后冷却至室温，取出复合相变储能材料；(2)真空浸渗在50 100°C条件下，先用抽真空的方法抽除多孔材料中的空气， 使真空度不低于o. 095MPa，在真空环境下用相变材料浸泡多孔材料，浸泡时间为10分钟 2小时，然后，在常压下继续浸泡5分钟 2小时，浸泡后冷却至室温，取出复合相变储能材 料。与普通浸渗方法相比，真空浸渗方法生产效率高、浸渗效果好、相变性能及稳定性好，但 生产设备、浸渗技术要求较高。本专利技术与现有技术相比，其显著优点为(1)本专利技术为C12 C16的直链高碳醇复合相变储能材料及其制备方法，由于高碳 醇为同系物，相容性好，共混后材质均勻稳定，与多孔材料的复合简单方便，且增效明显；(2) C12 C16的直链高碳醇的蒸汽压很低，没有挥发性，生产、使用复合相变储能材 料没有“三废”排放，对人、畜以及环境均不会造成危害、污染，有利于大规模推广应用。四附图说明附图是本专利技术的流程图。 五具体实施例方式以下通过实施例详述本专利技术，这些实施例只为清楚公开本专利技术，不作为对本专利技术 的限制。实施例1在真空反应釜中，边搅拌边加入100克C12 C16的直链高碳醇共混物(70克正十二 醇和30克十六醇)和120克膨胀珍珠岩，70°C下采用真空浸渗方法，打开抽气阀使真空反 应釜的真空度不低于0.095Mpa，将膨胀珍珠岩浸泡在直链高碳醇中1小时。去除真空后继 续浸泡5分钟。浸泡后冷却至室温，取出复合相变储能材料。经热重分析测试，该复合相变 材料的起始相变温度为20. 96°C，相变结束温度为34. 88°C，相变潜热142. 4J/g。由单纯的 正十二醇-十六醇相变材料测得相变潜热为240. 5J/g，按照与珍珠岩1 1.2的比例复合， 理论上复合相变材料的相变焓应为109. 3J/g，而实际上测得是142. 4J/g，表明膨胀珍珠岩 对此C12 C16的直链高碳醇共混物具有增效作用，增效约23. 2%，节约了能耗。实施例2在普通反应釜中，加入100克C12 C16的直链高碳醇共混物(70克正十二醇和30 克十六醇)，采用普通浸渗方法，100°c下，边搅拌边加入80克膨胀珍珠岩，使多孔材料浸泡 在C12 C16的直链高碳醇中30分钟。浸泡后冷却至室温，取出复合相变储能材料。实施例3在普通反应釜中，加入100克C12 C16的直链高碳醇共混物(70克正十二醇和30 克十六醇)，采用普通浸渗方法，50°C下，边搅拌边加入100克多孔石墨，使多孔材料浸泡在C12 C16的直链高碳醇中24小时。浸泡后冷却至室温，取出复合相变储能材料。实施例4在普通反应釜中，加入100克C12 C16的直链高碳醇共混物(70克正十二醇和30 克十六醇)，采用普通浸渗方法，80°C下，边搅拌边加入80克膨胀珍珠岩，使多孔材料浸泡 在C12 C16的直链高碳醇中12小时。浸泡后冷却至室温，取出复合相变储能材料。实施例5在真空反应釜中，边搅拌边加入100克C12 C14的直链高碳醇共混物(60克正十二 醇和40克十四醇)和0. 8克膨胀珍珠岩，50°C下采用真空浸渗方法，打开抽气阀使真空反 应釜的真空度不低于0. 095Mpa，将膨胀珍珠岩浸泡在直链高碳醇中10分钟。去除真空后继 续浸泡2小时。浸泡后冷却至室温，取出复合相变储能材料。实施例6在真空反应釜中，边搅拌边加入100克C12 C16的直链高碳醇共混物(70克正十二 醇和30克十六醇)和200克膨胀珍珠岩，100°C下采用真空浸渗方法，打开抽气阀使真空反 应釜的真空度不低于0. 095Mpa，将膨胀珍珠岩浸泡在直链高碳醇中10分钟。去除真空后继 续浸泡30分钟。浸泡后冷却至室温，取出复合相变储能材料。实施例7 在真空反应釜中，边搅拌边加入100克C12 C16的直链高碳醇共混物(70克正十二 醇和30克十六醇)和90克活性炭，70°C下采用真空浸渗方法，打开抽气阀使真空反应釜的 真空度不低于0. 095Mpa，将活性炭浸泡在直链高碳醇中60分钟。去除真空后继续浸泡90 分钟。浸泡后冷却至室温，取出复合相变储能材料。实施例8在真空反应釜中，边搅拌边加入100克C12本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高碳醇共混复合相变储能材料及其制备方法，其特征在于：采用多孔材料作为基体材料，再浸渗Ｃ↓［１２］～Ｃ↓［１６］高级脂肪醇相变材料构成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：方东，季宝华，焦昌梅，姜龙，王鹏，张宝云，
申请(专利权)人：盐城师范学院，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]