本发明专利技术提供了一种用于相变储能的载体及其制备方法，以及一种相变储能材料及其制备方法。所述载体内部具有多个纳米孔道，且所述载体是通过将含有选自丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯、不饱和聚酯和环氧树脂中的一种或多种的原料经固化形成的。采用本发明专利技术的方法制备得到的载体和相变储能材料具有优异的传热性能、且载体不易破裂。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于相变储能的载体及其制备方法和一种相变储能材料及其制备方法。
技术介绍
相变储能是一种潜热储能方式，相变储能材料是利用相变材料在发生相变的过程中，可以吸收环境的热(冷)量，并在需要时间环境放出热(冷)量，从而达到控制周围环境温度的目的。相变材料在熔融后变成液体而具有不定形性，因此，现有技术一般是将相变材料封装在微胶囊中形成相变储能微胶囊。目前，制备微胶囊相变储能材料的方法有界面聚合法、原位聚合法和喷雾干燥法。作为制备微胶囊相变储能材料的三种方法，其具有各自的局限性。界面聚合法制得的微胶囊产物的粒径受温度、搅拌速度、反应容器形状、乳化剂种类及其溶度等影响、工艺条件复杂、不易控制；原位聚合法所用的囊材为热固性树脂，在加工过程中易被挤压而部分破裂；喷雾干燥法工艺简单，但这种物理包覆作用对相变材料的泄露和体积膨胀等缺点的改善作用有限。此外，微胶囊相变储能材料的传热面积较小、传热效果不够理想；且当这种微胶囊相变储能材料处于较恶劣的环境中时，外层壁囊易破裂、相变材料易流失。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服采用现有技术得到的相变储能材料传热效果不佳、且外层壁囊容易破裂的 缺陷，而提供一种具有优异的传热性能、且外层壁囊不易破裂的用于相变储能的载体及其制备方法，以及一种相变储能材料及其制备方法。本专利技术提供了一种用于相变储能的载体，其中，所述载体内部具有多个纳米孔道，且所述载体是通过将含有选自丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯、不饱和聚酯和环氧树脂中的一种或多种的原料经固化形成的。本专利技术还提供了上述用于相变储能的载体的制备方法，其中，该方法包括:(I)制备聚苯乙烯-氧化铝模板，所述聚苯乙烯-氧化铝模板中的聚苯乙烯为固定在氧化铝模板上的间隔排列的纳米纤维状的聚苯乙烯；(2)将步骤⑴制得的聚苯乙烯-氧化铝模板与含有选自丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯、不饱和聚酯和环氧树脂中的一种或多种的原料接触，所述接触的条件使得所述原料固化并将纳米纤维状的聚苯乙烯包覆并固定；(3)去除氧化铝模板和聚苯乙烯，得到用于相变储能的载体；其中，去除聚苯乙烯的方法为将去除了氧化铝模板的复合材料与洗脱液接触以去除聚苯乙烯，所述洗脱液选自乙酸乙酯、四氢呋喃和乙酸丁酯中的一种或多种。此外，本专利技术还提供了一种相变储能材料，其中，所述相变储能材料包括上述载体和相变材料；所述相变材料填充在所述载体内部的纳米孔道中，且所述相变材料密封在所述载体内。本专利技术还提供了上述相变储能材料的制备方法，其中，该方法包括:(I)将相变材料填充在上述载体的多个纳米孔道内；(2)将步骤(I)得到的填充有相变材料的载体密封，使所述相变材料密封在所述载体内。本专利技术提供的用于相变储能的载体内部具有多个纳米孔道，所述纳米孔道具有特殊的小尺寸效应，将相变材料填入所述纳米孔道中，能够显著增大接触面积，有利于改善所述相变储能材料的传热性能。更为重要的是，所述载体是通过将含有选自丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯、不饱和聚酯和环氧树脂中的一种或多种的原料经固化形成的，因此，所述载体的强度较高且韧性较好、不易破裂。此外，现有技术采用将相变材料封装在微胶囊中形成相变储能微胶囊，得到的相变储能材料的载体通常为中空结构，容易发生变形，当受到外界撞击时极易发生破裂，从而造成相变材料的损失；而本专利技术提供的用于相变储能材料的载体为内部具有多个纳米孔道的连续载体，即为非中空结构，具有许多受力支撑点，当受到外界撞击时，所述载体不易破裂、相变材料不易流失。 本专利技术巧妙地利用了具有纳米纤维状结构的聚苯乙烯-氧化铝模板为模板以制备具有多个纳米孔道的载体，制备方法简便。采用本专利技术的方法制备得到的载体的纳米孔道分布均匀，得到的相变储能材料的性能更为优异。此外，采用本专利技术的方法制备得到的载体是通过将含有选自丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯、不饱和聚酯和环氧树脂中的一种或多种的原料经固化形成的，均为惰性材料，因此，所述载体的纳米孔道中也能够填充具有腐蚀性能的相变材料，即，增大了所述相变材料的选择性，适用范围更宽。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施例方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。根据本专利技术，所述用于相变储能的载体内部具有多个纳米孔道，且所述载体是通过将含有选自丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯、不饱和聚酯和环氧树脂中的一种或多种的原料经固化形成的。其中，尽管本专利技术对所述纳米孔道的孔直径没有特别地限制，只要控制在纳米级(小于或等于200nm)便能够具有优异的传热性能，但是本领域技术人员能够理解的是，当所述纳米孔道的孔直径越小时，传热面积越大、传热效果越好，但是同时也会增大制备所述相变储能材料的难度，因此，从各方面的因素综合考虑，优选情况下，所述纳米孔道的孔直径为110-130nm。同理，优选情况下，当所述纳米孔道的总体积占载体体积的50-95%时，得到的相变储能材料的传热性能更为优异。所述载体的体积和形状可以通过使用的需要来进行合理地选择，并没有特别限定，但为了便于制造，优选情况下，所述载体优选为板状；且所述板状载体的厚度可以在较宽的范围内选择和变动，例如，可以为3-5_。此外，所述载体内部的多个纳米孔道可以相互连通或者部分连通也可以不连通。根据本专利技术，所述丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的种类为本领域技术人员所公知，例如，所述丙烯酸酯可以选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯和丙烯酸丁酯中的一种或多种；所述甲基丙烯酸酯可以选自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸丁酯中的一种或多种。所述不饱和聚酯是指具有酯键与不饱和双键的线型高分子化合物。所述不饱和聚酯通常是由不饱和二元酸和/或不饱和酸酐与二元醇缩聚而成的。所述不饱和二元酸和不饱和酸酐例如可以选自顺丁烯二酸酐、反丁烯二酸和四氢化邻苯二甲酸酐中的一种或多种；所述二元醇例如可以选自乙二醇、丙二醇、一缩二乙二醇和一缩二丙二醇中的一种或多种。所述缩聚的条件为本领域技术人员所公知，在此将不再一一赘述。所述环氧树脂例如可以选自脂环族环氧树脂、双酚A型环氧树脂、有机硅改性双酚A型环氧树脂、饱和缩水甘油酯型环氧树脂、杂环型和混合型环氧树脂中的一种或多种。所述丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯、不饱和聚酯和环氧树脂均可通过商购得到。本领域技术人员容易理解的是，当所述原料中含有丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯和不饱和聚酯中的一种或多种时，为了使所述原料得到固化，所述原料中还含有引发剂。所述引 发剂的种类和用量为本领域技术人员公知，例如，以所述丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯和不饱和聚酯的总质量为基准，所述引发剂的含量可以为0.1-1重量％。所述引发剂例如可以选自偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化二异丙苯和过氧化二苯甲酰中的一种或多种。根据本专利技术，优选情况下，所述用于相变储能的载体是通过将含有环氧树脂的原料固化形成的。当所述原料中含有环氧树脂时，优选情况下，所述原料中还含有固化剂和促进剂。所述固化剂和促进剂的种类和用料为本领域技术人员所公知，例如，以所述环氧树脂的重量为基准，所述固化剂本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于相变储能的载体，其特征在于，所述载体内部具有多个纳米孔道，且所述载体是通过将含有选自丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯、不饱和聚酯和环氧树脂中的一种或多种的原料经固化形成的。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张会，高宽，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。