[發明專利]一種聚合物型相變材料的制備方法有效

申請號：	201210227744.8	申請日：	2012-07-03
公開（公告）號：	CN102718905A	公開（公告）日：	2012-10-10
發明（設計）人：	張興祥;唐孝芬;孟潔云;石海峰;張智力	申請（專利權）人：	天津工業大學
主分類號：	C08F120/28	分類號：	C08F120/28;C08F220/28;C08F299/02;C08F290/06;C08F2/48;C08F2/06;C09K5/06;D01F8/10;D01F8/14;D01F8/08;D06M15/21;C09D7/12
代理公司：	天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210	代理人：	李濟群
地址：	300387 ***	國省代碼：	天津;12
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種聚合物相變材料制備方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及相變材料制備技術，具體是一種具有熱能儲存與釋放功能的聚合物型相變材料的制備方法。

背景技術

相變材料是20世紀70年代被開發應用的一種節能環保材料，也是一種清潔、可循環利用的儲能材料。相變材料在相變過程中，可以吸收或放出大量的相變潛熱，在暖通空調、建筑、太陽能利用、服裝等領域應用廣泛，在“節能、減排”方面具有重要意義。應用最廣泛的相變材料有兩種：固—液相變材料，如正構烷烴、水合無機鹽等；固—固相變材料，如多元醇等。其中固—液相變材料多為低分子化合物，如無機鹽、正構烷烴、高級脂肪醇、高級脂肪酸或高級脂肪酯等，在發生相變時，體積變化較大，而且正構烷烴和水合無機鹽熱穩定性較差。這些材料處于液態時非常容易流動，不但保型性差，而且容易造成損失或污染，相態的變化使其必須封存在容器中，或與其他吸附支撐材料混合獲得相對固定的形狀后才能使用。而固—固相變材料，如高級脂肪醇、高級脂肪酸或高級脂肪酯類相變材料在將其加熱到固—固相變溫度以上，由晶態固體變成塑性晶體時，因具有很大的蒸汽壓，易揮發損失，以致使用時仍需用容器封存，而且其相變溫度較高，難以滿足低溫環境的使用要求，另外這類物質種類少，選擇余地較小。目前已知的聚合物型相變材料主要是脂肪族聚醚和脂肪族聚酯，如聚乙二醇、聚丁二醇和聚己二酸己二酯等，由于其本身也是固—液型相變材料，處于熔融狀態時易流動，且耐熱溫度較低，其使用范圍也受到限制。中國發明專利（CN1616588A）中公開了一種高分子類相變材料的制備方法。其結構為低熔點、高相變焓的有機材料用化學鍵固定在高熔點或不熔性骨架上，具體是將具有兩個活性端基的聚合物型相變材料-聚乙二醇與具有一個活性端基的聚乙二醇固定在高分子骨架材料上，形成三維網狀與梳狀混合結構，使其在相變過程中保持固態，具有固—固相變的特點。中國發明專利（CN1710012A）中公開了一種在納米纖維素或其衍生物表面接枝一端或兩端含有活性基團的聚合物型相變材料-聚乙二醇制備固—固相變材料的技術。所述兩項發明專利申請均以聚乙二醇為相變材料，適用范圍較窄。申請人的在先中國發明專利（CN101798364A）公開了一種新型聚合物相變材料-聚（甲基）丙烯酸正烷基酯的制備方法，在不使用骨架材料的情況下，實現了相變材料的固—固相轉變，但該類聚合物相變材料由于極性較強酯基的存在會造成正烷基中部分碳原子不能結晶，相變熱焓較低。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明擬解決的技術問題是，提供一種聚合物型相變材料的制備方法。該制備方法不需要接枝、或者使用其他高分子骨架支撐材料或包覆材料，直接采用聚合反應即可制得聚合物型相變材料，工藝簡單，容易控制，生產效率高，適用范圍廣，便于實際應用等特點；所制備的聚合物型相變材料熱穩定性能良好。

本發明解決所述技術問題的技術方案是，設計一種聚合物型相變材料的制備方法，該方法采用以下工藝：以（甲基）丙烯酸單聚乙二醇正烷基醚酯中的1、2或3種為原料，所述（甲基）丙烯酸單聚乙二醇正烷基醚酯的結構通式為CH₂=C(CH₃)-COO(CH₂CH₂O)_mC_nH_2n+1或CH₂=CH-COO(CH₂CH₂O)_mC_nH_2n+1，其中m=1~100，n=10~50，當原料選用（甲基）丙烯酸單聚乙二醇正烷基醚酯中的2種或3種時，任意一種原料的摩爾含量均不低于10%，且混合物中（甲基）丙烯酸單聚乙二醇正烷基醚酯中2種或3種的摩爾含量之和為100%，經質量百分含量1~10%的氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉或碳酸鉀溶液洗滌除去阻聚劑，減壓蒸餾后，再采用下述方法之一發生聚合反應：