[發明專利]過冷度可調的聚(甲基)丙烯酸長鏈烷基酯類相變材料及其制備方法

無效

• 申請號: 201310030627.7
• 申請日: 2013-01-25
• 公開（公告）號: CN103113514A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 門永鋒;鄭楠;劉凌志
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春應用化學研究所
• 主分類號: C08F220/18
• 分類號: C08F220/18;C08F218/08;C08F220/56;C08F212/08;C08F220/44;C08F216/18;C08F220/06;C09K5/06
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所 22210
• 代理人: 王丹陽

技術領域

本發明涉及一種過冷度可調的聚(甲基)丙烯酸長鏈烷基酯類相變材料及其制備方法，屬于相變材料領域。

背景技術

利用某些物質在相變過程中的吸熱和放熱，可以進行熱能的儲存釋放和溫度的調控，這種具有熱能存儲和溫度調控功能的物質稱為相變材料(phasechange?materials,簡稱PCM)。相變材料在外界溫度升高時，由有序態轉變為無序態而吸收熱量，當溫度下降時發生逆轉而放出相同的熱量，且在相變過程中溫度近似不變，這些特點使得相變材料被廣泛的應用于軍事和民用的各個領域。

中國發明專利(CN201110197211.5)中介紹了一種以(甲基)丙烯酸長鏈烷基酯為聚合單體進行本體聚合得到固-固相變材料的方法，該制備方法以(甲基)丙烯酸長鏈烷基酯為聚合單體，在惰性氣氛的保護作用下，于上述聚合單體中，加入聚合引發劑、鏈轉移劑和交聯劑，在110-170℃的溫度下，進行本體固相聚合反應2-24h，即得到(甲基)丙烯酸長鏈烷基酯聚合物相變材料。雖然利用該方法可以得到具有很高相變焓值的相變材料，但是得到的材料的過冷度較高且無法調節，不能滿足在某些領域中對相變材料過冷度的要求，不利于實際應用。

現有技術中還沒有過冷度可調的聚(甲基)丙烯酸長鏈烷基酯類相變材料。

發明內容

為了解決現有技術中相變材料過冷度高且不可調的技術問題，本發明提供一種過冷度可調的聚(甲基)丙烯酸長鏈烷基酯類相變材料及其制備方法。

本發明提供一種過冷度可調的聚(甲基)丙烯酸長鏈烷基酯類相變材料的制備方法，該方法以一種或多種(甲基)丙烯酸長鏈烷基酯為聚合單體，以一種或多種含有雙鍵的化合物為共聚單體，聚合單體和共聚單體發生聚合反應，得到過冷度可調的聚(甲基)丙烯酸長鏈烷基酯類相變材料。

優選的是，所述的(甲基)丙烯酸長鏈烷基酯的化學結構式為或其中-C_nH_2n+1為直鏈結構，n為8-50的整數。

優選的是，所述的含有雙鍵的化合物為(甲基)丙烯酸酯類、苯乙烯、醋酸乙烯酯、丙烯腈、丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸或者乙烯基烷基醚。

優選的是，所述的共聚單體與聚合單體的摩爾比為0.01:1-1:1。

優選的是，所述的聚合反應為本體聚合、乳液聚合、懸浮聚合或者溶液聚合。

優選的是，在惰性氣氛的保護下，將懸浮劑、聚合單體和共聚單體加入水中，攪拌使聚合單體和共聚單體分散均勻，向水相分散體系中加入自由基聚合引發劑，40-100℃溫度下進行懸浮聚合反應2-120h，即得過冷度可調的聚(甲基)丙烯酸長鏈烷基酯類相變材料。

優選的是，在惰性氣氛保護下，將聚合單體和共聚單體溶解于溶劑中，加入自由基聚合引發劑，在40℃-100℃的溫度下進行溶液聚合2-120h，即得過冷度可調的聚(甲基)丙烯酸長鏈烷基酯類相變材料。

優選的是，在惰性氣氛保護下，將共聚單體混入聚合單體中，加入自由基聚合引發劑，在40℃-100℃的溫度下進行本體聚合反應2-120h，即得過冷度可調的聚(甲基)丙烯酸長鏈烷基酯類相變材料。

優選的是，在惰性氣氛保護下，將乳化劑、聚合單體和共聚單體加入水中，攪拌直至溶液透明，加入自由基聚合引發劑，在40℃-100℃的溫度下進行乳液聚合2-120h，即得過冷度可調的聚(甲基)丙烯酸長鏈烷基酯類相變材料。

本發明還提供上述制備方法制備的過冷度可調的聚(甲基)丙烯酸長鏈烷基酯類相變材料。

本發明的有益效果：

(1)本發明在聚(甲基)丙烯酸長鏈烷基酯類相變材料的制備過程中加入少量的共聚單體，降低了聚(甲基)丙烯酸長鏈烷基酯在相轉變過程中的能壘，得到了具有低過冷度的聚(甲基)丙烯酸長鏈烷基酯類相變材料，過冷度可達1.9℃；

(2)本發明的聚(甲基)丙烯酸長鏈烷基酯類相變材料的過冷度可根據共聚單體和聚合單體的摩爾比進行調節，過冷度隨著共聚單體和聚合單體的摩爾比的增加先減小后增大；

(3)本發明的聚(甲基)丙烯酸長鏈烷基酯類相變材料能夠滿足不同領域對相變材料過冷度的要求，因此應用領域廣泛，例如，本發明的相變材料作為調節室內溫度材料使用，克服了現有相變材料在很高的溫度吸熱，在極低的溫度放熱，影響室內的舒適性的問題；

(4)本發明的制備方法適用于所有以(甲基)丙烯酸長鏈烷基酯為單體進行聚合得到相變材料的方法，且工藝簡單，成本低，適合工業化生產。

附圖說明