[發明專利]復合低溫相變防腐材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201410199469.2
• 申請日: 2014-05-12
• 公開（公告）號: CN103937462A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 章學來;廖培忠;袁園
• 申請（專利權）人: 上海海事大學;廣州賽能冷藏科技有限公司
• 主分類號: C09K5/06
• 分類號: C09K5/06
• 代理公司: 上海三和萬國知識產權代理事務所(普通合伙) 31230
• 代理人: 陳偉勇

技術領域

本發明涉及一種相變防腐材料及其制備方法，具體涉及一種應用于復合相變蓄冷的材料及其制備方法。

背景技術

目前我國能源形勢日益嚴峻，主要體現在：①節能減排形勢嚴峻；②油氣供應不足；③用電增長迅速，電力供需形勢偏緊，峰谷差明顯，要實現國民經濟可持續發展必須大力開發可再生能源，同時積極推動節能技術。本發明正是利用了蓄能技術，旨在通過移峰填谷，解決供求關系在時間和空間上不匹配的問題。與此同時隨著我國城市化進程的加快和人們生活水平的提高，對食品供應的品質和時效的要求也越來越高。冷鏈物流快速發展，但目前行業現狀遠不能滿足巨大的市場需求，其關鍵原因在于冷藏運輸成本較高，技術尚待完善。本發明正著眼于此，針對急需發展的冷藏運輸行業，研究冷板冷藏車核心技術低溫相變蓄冷材料，間接節省機械制冷必須消耗的燃料，同時減少有害氣體排放。

相變材料利用蓄能技術，近年來研究應用發展迅猛。相變材料是將物質固有的熱容和物態變化的相變熱儲存釋放能量，具有較大的蓄熱密度。目前的相變蓄冷材料研究主要分為兩個方向：有機相變蓄冷材料和無機相變蓄冷材料。有機相變蓄冷材料性能較穩定，幾乎無過冷和相分離問題，這使得有機材料能長效應用于實際使用過程中，但通常其相變潛熱低，且其密度小。無機相變蓄冷材料具有較高的單位體積相變潛熱值和良好的導熱性，缺點是易產生過冷和相分離，長期使用則熱性能衰減嚴重。低溫相變蓄冷材料主要集中在0℃——-20℃這一溫度段，絕大多數相變材料的主材料均為無機鹽，傳統無機鹽因其價格便宜，得到了傳統無機鹽水合物相變材料的廣泛使用，氯化鈉、氯化鉀、氯化鎂、氯化鈣、氯化銨使用最為廣泛。但此類無機鹽多屬于全溶性鹽(在水中以離子狀態存在)，氯離子正是無機鹽腐蝕和環境污染的最大元兇。通過氯化鈣、氯化鈉對碳鋼的腐蝕性測試，本發明發現兩者均對碳鋼有巨大腐蝕，氯化鈣對碳鋼腐蝕為氯化鈉的1.5倍，氯化鈉坑蝕則更為嚴重。而冷藏車為實現最大程度的導熱效果及經濟效益，基本均采用金屬以制成相變材料容器，其與金屬相互接觸構成堿性環境，使金屬表面形成鈍化膜并產生電化學腐蝕，而腐蝕后的金屬體積會膨脹2.5—5倍。同時經冷藏車公司應用傳統無機鹽相變材料后反饋，無機鹽相變材料具有著極大的腐蝕性，使用一個月即會發生腐蝕甚至泄露，對蓄冷板與冷藏車車體造成極大的腐蝕，產生巨大的經濟損失，并且傳統的無機鹽水溶液的相變溫度比較單一，不能滿足各種溫度范圍的冷藏運輸需要，因此通常為滿足不同溫度范圍，會將兩種或兩種以上的無機或者有機鹽與水進行合理的配比。為了降低相變材料的相變溫度并提升熱力學性能，以滿足冷板式冷藏車對優良相變材料的需要，很多研究人員都圍繞提高相變材料的抗腐及穩定性能進行了大量的改性探究。改性的目的是盡量降低相變溫度，增強穩定性，提升相變潛熱，減小過冷度，使其更適應于冷藏車系統。

本發明為解決這一問題，從相變材料基底與添加劑共同出發，采用有機酸鹽代替傳統無機鹽，并從防腐研究相對完善的汽車冷凍液中找尋靈感，向復合相變材料中添加防腐材料增強其防腐性能，最終研制出具有高效熱力學性能，無腐蝕性、無毒易于運輸的-20℃—-30℃相變材料，以豐富相變材料理論。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種復合低溫相變防腐材料及其制備方法，其性能優良、價格低廉、取材廣泛、無毒無危險、無腐蝕性，適應于長期投產使用，以提高相變材料性能和解決目前市面上-20℃—-30℃溫度段防腐相變材料空缺的現狀，提升低溫相變材料的防腐性。

本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題的：一種復合低溫相變蓄能材料，其特征在于，其包括以下質量份數的組分：甲酸鈉0-10份，乙酸鈉0-8份，丙酸鈉0-6份，乳酸鈉0-40份，硝酸鉀30-50份，水40-90份，十二烷基苯磺酸鈉0-2份，苯甲酸鈉0-2份，硼砂0-2份。

優選地，所述甲酸鈉為1-5份，所述乙酸鈉為1-5份，所述丙酸鈉為0-3份，所述乳酸鈉為10-20份，所述硝酸鉀為15-30份，所述水為50-70份，所述十二烷基苯磺酸鈉為0-1份，所述苯甲酸鈉為0-1份，所述硼砂為0-1份。

優選地，所述甲酸鈉為2份，所述乙酸鈉為1份，所述丙酸鈉為0.9份，所述乳酸鈉為12.7份，所述硝酸鉀為20.09份，所述水為63份，所述十二烷基苯磺酸鈉為0.2份，所述苯甲酸鈉為0.01份，所述硼砂為0.1份。

將上述各組分材料均勻攪拌混合，之后方可進行封裝。