[發明專利]一種建筑用定形保溫相變材料及制備方法

無效

• 申請號: 201410210705.6
• 申請日: 2014-05-19
• 公開（公告）號: CN103980862A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 宗正新;陳凱;張海泉
• 申請（專利權）人: 上海正歐實業有限公司
• 主分類號: C09K5/06
• 分類號: C09K5/06
• 代理公司: 上海浦東良風專利代理有限責任公司 31113
• 代理人: 潘志龍

技術領域

本發明公開一種建筑用定形保溫相變材料及制備方法，屬于建筑節能領域。本發明制備的定形保溫相變材料可用于墻板、地板、頂板、壁紙和儲能模塊等。

背景技術

能源對人類社會生存和發展至關重要,是當今困擾科學界的最大的問題之一,代替傳統能源的新能源開發還未能取得突破性的進展,地球能源日趨減少,環境壓力越來越大。對于新能源的開發,節能技術的研究與環境保護,新材料的研究越來越受到人們的重視。儲能材料就是具有能量存儲功能的材料,在世界的研究趨勢下,越來越受到重視。人們研究比較多的新能源是太陽能,儲能材料可以進行工業余熱的回收利用,也可以進行太陽能等可再生能源的存儲,極大的提高了能源的利用效率。物質在相轉變過程中的會有熱量的吸收和釋放,可以用來進行能量的儲存和溫度調節控制,我們把具有這種功能的物質統稱為相變材料。

相變儲能材料可以從環境中吸收能量和向環境釋放能量,有效地提高了能量的利用率。同時相變儲能材料在相變過程中溫度基本上保持恒定,能夠用于調控周圍環境的溫度,并且能重復使用。相變儲能材料的這些特性使得其在電力“移峰填谷”、工業與民用建筑和空調的節能、紡織品以及軍事等領域有著廣泛的應用前景。儲能材料無污染,價格低,具有較好的應用價值。

在眾多有機類相變材料中，石蠟是最受關注的一種。作為煉制石油的副產品，石蠟的化學組成為多種烷烴的混合物。其中直鏈烷烴正構型烷烴占多數（60%以上），也有少數是異構烷烴和環烷烴。石蠟類的熔點不是一個溫度點，而是一個溫度范圍，因此石蠟的熔解溫度可以和系統的工作溫度很好的相配合。另外，最近的研究表明，石蠟具有較高的相變熱，而且石蠟在相變時基本沒有過冷現象。在經過一系列的升降溫實驗后，石蠟也能表現出良好的穩定性。不過石蠟類相變材料的缺點是導熱率低,密度小,儲熱密度低,相變過程中體積變化大,凝固有脫離容器壁的趨勢,這使傳熱過程復雜化。

脂肪酸類相變材料，常用的有月桂酸、棕櫚酸、硬脂酸等,通式為C_nH_2n0₂。與石蠟類相似,脂肪酸類經過1000次以上的熔融/結晶循環后,仍然表現出穩定的儲熱能,無過冷和相分離,無毒無腐蝕性。將相變材料與高分子聚合物進行復合,可制備出在發生相變前后均呈固態而保持形體不變的定形相變材料。高分子聚合物作為基體具有不生銹,廉價易得,對相變材料的包覆效果好等優點,且高分子聚合物的密度與石蠟和脂肪酸類有機固-液相變材料相近,彼此的相容性良好,制備的復合材料無需容器盛裝,使用安全方便,因此成為近幾年發展較快的一種復合相變材料。聚合物對固-液相變材料的包覆、固定效果好,且可以直接加工成型。

專利：CN?101486894?B，公開了一種定形相變材料及其制備方法，該發明用包覆材料、加工助劑、石蠟制備定形相變材料。該發明中的石蠟在結晶過程中可能會從共熔物重流失，造成相變材料的損失。專利：CN?102888211?A，公開了一種復合定形相變材料及其制備方法，該發明用聚苯胺和長鏈脂肪酸在表面活性劑、引發劑等作用下制得定形相變材料。該發明的相變材料為粉末狀，不能用于外墻保溫等需要外層包裹的行業。

發明內容

本發明的目的在于克服現有產品性能不佳的缺陷，提供一種產品性能好、形狀穩定、導熱系數高、儲熱密度大、并具有良好的穩定性和使用壽命的建筑用定形保溫相變材料及制備方法。

本發明是這樣實現的：一種建筑用定形保溫相變材料，其特征在于：按重量比包括如下組分：44~54%的甲基丙烯酸甲酯、0.01~1%的聚合引發劑、45~55%的熔融脂肪酸；其中所述熔融脂肪酸為：在月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸中任選一種與癸酸混合共融形成的熔融混合物。

所述聚合引發劑為偶氮二異丁腈或過氧化苯甲酰。

所述癸酸與月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸中的任意一種混合時，混合比例按重量份數比分別為：癸酸：月桂酸=（1-3）:1；癸酸：肉豆蔻酸=1:（1-3）；癸酸：棕櫚酸=（1-3）:1；癸酸：硬脂酸=（2-3）:1。