本发明专利技术公开了一种可以增强蓄换热效率的定型相变材料的制备方法，包括如下步骤：（1）取高级脂肪醇；脂肪酸；高密度聚乙烯；乙烯-醋酸乙烯酯共聚物；过800-1000目的铝粉；（2）将高级脂肪醇和脂肪酸升温使熔融，搅拌，加入高密度聚乙烯和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，升温，继续搅拌，加入铝粉，继续搅拌，得到熔融体；（3）将熔融体立即倒入模具中，放入平板硫化机中，模压，将模压后的产品取出冷却，即得到一种可以增强蓄换热效率的定型相变材料。经实验证明，本发明专利技术的方法制备的材料潜热量在90J/g以上，易于加工，外观光滑整洁，无泄漏，强度和韧性俱佳，可用于建筑不同的部位。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种定型相变材料，属于定形相变蓄能材料领域。
技术介绍
随着中国现代化建设的加速和城镇化发展的加快，中国建筑面积以每年20亿平方米左右的速度急剧的增长，约相当于全世界每年新建建筑的40%，而且这一进程还要持续25-30年。伴随着经济的增长，人们对生活舒适水平的要求也越来越高，尤其是建筑室内居住环境的热舒适程度；对热舒适程度要求的提高必然会导致空间制冷和供暖负荷的增长。综合这两方面原因，建筑面积数量上的增长和对空间热舒适要求的提高会导致我国建筑能耗的急剧攀升，因此，建筑节能势在必行。在诸多节能手段当中，相变储能技术既可以将室 内温度维持在舒适程度范围之内，也可以达到建筑节能的目的，因此，相变蓄能材料在建筑中应用有着光明的前景。当周围空气温度达到相态变化点时，相变材料通过其自身的物理相态的变化，利用潜热吸收环境的热量或释放所吸收的热量到环境中。应用到建筑中，相变材料达到相变温度时，吸收室内过剩的热量或冷量，然后在需要时再释放到室内环境中去，通过反复的循环，将建筑室内温度维持接接近恒定的范围内，进而降低空调或供暖耗能，达到既舒适又节能的目的。相变材料的相态变化分为四种固-固相变、固-液相变、固-气相变和液-气相变。而固-气相变和液-气相变因为气态的体积膨胀力太大易于造成封装材料或建筑材料被破坏；固-固相变因为一般造价较高且当高于相变温度时性质不稳定而适用度较低；因为价格低廉而且易于得到，固-液相变材料在相变材料建筑中得到了广泛的应用。但固-液相变材料的液相的易流动性和易渗透性是其建筑应用的难点和局限性。因此，前人学者做了很多研究工作用来克服这一瓶颈，主要有两种方法微胶囊包覆、定型材料支撑包覆。微胶囊包覆技术利用聚合物外壳将相变材料包裹在内，使相变循环在聚合物腔体内进行，然后将内载有相变材料的微胶囊粉末加入到建筑材料中。此种技术因为其工艺较复杂、胶囊壁材造价高且一旦囊壁被破坏将造成相变材料的泄露。依托定型材料支撑包覆技术的定型相变材料一般由相变材料和定型支撑材料复合制成，由于定型材料的支撑和包覆的作用，相变材料不发生宏观意义上的液体流动，无论相变与否材料整体都保持固体的状态，不需要外在容器包裹，因此，整个材料的成本较低，易于推广。从上世纪90年代开始，广大国内外学者对定型相变材料做了很多深入的研究工作。Inaba制作了一种定型相变材料质量分数占74%的石蜡为相变材料和26%的HDPE (高密度聚乙烯)为支撑包覆材料，并且确定了此种定型相变材料的导热系数、潜热、热容和密度。叶宏和葛新石研究了一系列的聚乙烯-石蜡的混合物，从其中选出了 6种不同熔点和HDPE作为支撑材料，以期获得定型相变材料具有高强度同时HDPE含量较少。Sari等研究了两种石蜡/HDPE定型相变材料的热物性，相变材料的最大含量高达77%，并且因为加入了 3%的膨胀石墨，两种定型相变材料的导热性能分别提高了 14%和24%。张寅平等人制备了以石蜡为相变材料，以HDPE、SBS等作定型支撑材料的定形相变材料，并且利用定形相变材料制成了电加热蓄热地板系统。闻全英等人通过将两种型号的石蜡与HDPE以不同的比例混合制成定形相变材料。孟多和王立久以甲基丙烯酸甲酯为定型支撑原料，以脂肪酸及其低共熔物为相变蓄热介质，采用本体聚合法制备了定形相变材料。目前，在定型相变材料领域中，相变蓄能介质主要为石蜡、脂肪酸及其低共熔混合物，而支撑包覆材料主要为HDPE，少量采用SBS ((苯乙烯一丁二烯一苯乙烯嵌段共聚物)和膨胀石墨等。但是目前的技术或手段也存在着一些问题。(I)目前市场上可以买到的石蜡，其熔点高不适用于建筑中应用，如52#，54#，56#,58#石蜡，熔点范围从52°C至58°C不适用于建筑物应用；而纯烷烃虽然有熔点范围比较合适的种类，如正十八烷熔点为28°C，但其造价颇高；脂肪酸类的低共熔混合物虽然可配得比较合适的熔点且成本较低，但是纯脂肪酸类带有刺激性气味，因此也制约了其在建筑中的应用。(2)支撑包覆材料HDPE可形成三维网络结构将液态相变材料牢牢禁锢在结构中，有着硬度大的优点，但是也有着韧性差、熔融流动性较差而造成加工困难等缺点。(3)高分子支撑包覆材料和相变材料的导热性能都比较差，这会造成定型相变材料的蓄放热速率较低，进而导致吸放热不充分、调节室内温度不及时、相变材料的浪费等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种可以增强蓄换热效率的定型相变材料。本专利技术的技术方案概述如下一种可以增强蓄换热效率的定型相变材料的制备方法，包括如下步骤(I)按质量百分比称取高级脂肪醇11. 50%-59% ;脂肪酸11%_53· 50% ;高密度聚乙烯10%-20. 5% ;乙烯-醋酸乙烯酯共聚物10%-20. 5% ;过800-1000目的铝粉5%_15% ；(2)将高级脂肪醇和脂肪酸升温至50-70°C使之熔融，搅拌20-40分钟，加入高密度聚乙烯和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，升温到140°C，继续搅拌30-40分钟，加入铝粉，保持在130-140°C，继续搅拌5-15分钟，得到熔融体；(3)将步骤(2)得到的熔融体立即倒入模具中，将所述盛有熔融体的模具放入平板硫化机中，在130°C条件下，模压5-10分钟，在这5-10分钟内，排气3-5次，将模压后的产品取出冷却至常温，即得到一种可以增强蓄换热效率的定型相变材料。步骤(I)优选为按质量百分比称取高级脂肪醇21%_50% ;脂肪酸13. 5%_42% ;高密度聚乙烯11. 5-15. 5% ；乙烯-醋酸乙烯酯共聚物11. 5%-15. 5% ;过800-1000目的铝粉10%。步骤(2)优选为将高级脂肪醇和脂肪酸升温至50°C使之熔融，搅拌30分钟，加入高密度聚乙烯和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，升温到140°C，继续搅拌30分钟，加入铝粉，保持在140°C，继续搅拌10分钟，得到熔融体。高级脂肪醇优选为十二醇、十四醇或十六醇。脂肪酸优选为癸酸、月桂酸、肉豆蘧酸、棕榈酸或硬脂酸。步骤(3)优选为将步骤(2)得到的熔融体立即倒入模具中，将所述盛有熔融体的模具放入平板硫化机中，在130°C条件下，模压8分钟，在这8分钟内，排气4次，将模压后的产品取出冷却至常温，即得到一种可以增强蓄换热效率的定型相变材料。上述方法制备的一种可以增强蓄换热效率的定型相变材料。本专利技术的优点脂肪酸带有刺激性气味，而将其与高级脂肪醇相混合制成低共熔混合物，不仅使刺激性气味减弱很多甚至气味完全消失，而且由于高级脂肪醇不亚于脂肪酸的潜热能力使本专利技术制备的定型相变材料的潜热保持在较高的水平。又因为低共熔混合物的熔点温度低于脂肪酸和高级脂肪醇，因此，通过不同脂肪酸与不同高级脂肪醇的两两配比，可调制出熔点适合于不同气候区建筑应用的相变材料。支撑包覆材料由高密度聚乙烯(HDPE)和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)等比例熔融混合制成，将结合两种高分子材料的优点，克服了单纯用HDPE所产生的易裂、熔融流动性差(不易加工)、结晶度高易将相变材料挤出等缺点，同时具有柔韧性、抗冲击性、填料相溶性、耐气候性好等优点。相变材料(脂肪酸与高级脂肪醇)在制作过程中从支撑包覆材料中渗出率不大于O. 45%，大大优于纯HDPE作为支撑包覆 材料的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种可以增强蓄换热效率的定型相变材料的制备方法，其特征是包括如下步骤：（1）按质量百分比称取高级脂肪醇11.50%?59%；脂肪酸11%?53.50%；高密度聚乙烯10%?20.5%；乙烯?醋酸乙烯酯共聚物10%?20.5%；过800?1000目的铝粉5%?15%；（2）将高级脂肪醇和脂肪酸升温至50?70℃使之熔融，搅拌20?40分钟，加入高密度聚乙烯和乙烯?醋酸乙烯酯共聚物，升温到140℃，继续搅拌30?40分钟，加入铝粉，保持在130?140℃，继续搅拌5?15分钟，得到熔融体；（3）将步骤（2）得到的熔融体立即倒入模具中，将所述盛有熔融体的模具放入平板硫化机中，在130℃条件下，模压5?10分钟，在这5?10分钟内，排气3?5次，将模压后的产品取出冷却至常温，即得到一种可以增强蓄换热效率的定型相变材料。
【技术特征摘要】
1.一种可以增强蓄换热效率的定型相变材料的制备方法，其特征是包括如下步骤 (O按质量百分比称取高级脂肪醇11. 50%-59% ;脂肪酸11%-53. 50% ;高密度聚乙烯10%-20· 5% ;乙烯-醋酸乙烯酯共聚物10%-20· 5% ;过800-1000目的铝粉5%-15% ； (2)将高级脂肪醇和脂肪酸升温至50-70°C使之熔融，搅拌20-40分钟，加入高密度聚乙烯和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，升温到140°C，继续搅拌30-40分钟，加入铝粉，保持在130-140°C，继续搅拌5-15分钟，得到熔融体； (3)将步骤(2)得到的熔融体立即倒入模具中，将所述盛有熔融体的模具放入平板硫化机中，在130°C条件下，模压5-10分钟，在这5-10分钟内，排气3-5次，将模压后的产品取出冷却至常温，即得到一种可以增强蓄换热效率的定型相变材料。2.根据权利要求I所述的方法，其特征是所述步骤(I)为按质量百分比称取高级脂肪醇21%-50% ;脂肪酸13. 5%-42% ;高密度...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕石磊，孔祥飞，黄璟瑜，蔡哲，卫莎莎，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：
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