[發明專利]一種相變蓄熱木塑復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201610944940.5
• 申請日: 2016-11-02
• 公開（公告）號: CN106589519B
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 曹金珍;郭璽;王望
• 申請（專利權）人: 北京林業大學
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08L97/02;C08L91/06;C08K9/12;C08K7/24;C08K5/03;C08K7/26;C08K5/01;B29C48/92;B29C43/58
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王文君

本發明涉及一種相變蓄熱木塑復合材料，以包括如下重量百分比的成分為原料制備而成：木質纖維材料粉末25～40％，聚合物材料粉末45～60％，相變材料5～25％，多孔性材料粉末1～10％。本發明進一步提供了所述相變蓄熱木塑復合材料的制備方法，包括：(1)在真空條件下將多孔性材料粉末與熔融的相變材料充分攪拌混合，得定型相變材料；(2)將所述定型相變材料與干燥的木質纖維材料粉末以及聚合物材料粉末充分攪拌混合，得混合材料；(3)將所述混合材料擠出，壓制定型，即得。本發明提供的木塑復合材料工藝簡單且成本較低，具有良好的蓄熱性能，作為一種綠色可循環材料可用于室內溫度的調節，可起到節約能源的效果。

技術領域

本發明涉及相變材料和木塑復合材料領域，具體涉及一種相變蓄熱木塑復合材料及其制備方法。

背景技術

相變材料由于在相變過程中能夠吸收或釋放大量的熱，已經被廣泛的應用于建筑節能領域。目前最常見的相變材料包括石蠟、正十二烷醇和硬脂酸等有機材料，它們具有無腐蝕性、化學性質穩定、相變潛熱大等優點，但在相變過程中也存在體積變化大和易泄漏等缺點，大大影響了其實際應用。

為了解決泄漏問題，現有技術最常見的方法是采取微膠囊包覆、多孔性材料吸附和特制容器盛裝。然而對于目前的相變材料定型方法而言，制備微膠囊工藝較為復雜，不適合進行大批量的工業生產；用特制容器盛裝，耗費資源較大，同時大部分容器導熱效率不高；采用多孔性材料吸附，雖然方法簡單，成本也較低，但由于多孔性材料的半封閉性，在使用過程中還是存在泄漏及使用壽命短等問題。

木塑復合材料作為一類以木粉或木纖維為填料，以熱塑性樹脂為基體，通過擠出或熱壓成型而制備的復合材料，已經被廣泛的應用于家具、建筑、包裝運輸、室外景觀等領域。在相變材料的利用方面，現有技術公開了一種具有凹槽結構的木塑復合材料，并利用十水硫酸鈉為相變材料，經活性炭吸附后填充于凹槽中，制成了具有恒溫隔熱作用的木塑型材。但現有技術加入相變材料的方式較為簡單，只是利用特殊制造的具有中空或凹槽結構的木塑型材，將相變材料進行簡單的填充，這不僅對木塑復合材料的制備提出了較高的要求，同時簡單的填充導致材料的導熱性能較差，影響了熱量的傳遞。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的缺陷，提供一種具有相變蓄熱能力的新型木塑復合材料。

具體而言，本發明提供的相變蓄熱木塑復合材料，以包括如下重量百分比的成分為原料制備而成：木質纖維材料粉末25～40％，聚合物材料粉末45～60％，相變材料5～25％，多孔性材料粉末1～10％。

優選地，以包括如下重量百分比的成分為原料制備而成：木質纖維材料粉末29～37％，聚合物材料粉末47～56％，相變材料5～20％，多孔性材料粉末1.5～6％。

更優選地，以包括如下重量百分比的成分為原料制備而成：木質纖維材料粉末31～34％，聚合物材料粉末47～49％，相變材料16～19％，多孔性材料粉末1.5～2.5％。

本發明所述木質纖維材料粉末是指以木質纖維材料為原料加工成的粉末。所述木質纖維材料為本領域常規材料，如木材、農作物秸稈、稻殼等。為了與其它材料發揮更好的協同作用，所述木質纖維材料粉末優選為木材加工成的粉末(簡稱木粉)。

本發明所述聚合物材料粉末是指以聚合物材料為原料加工成的粉末。所述聚合物材料為本領域常規材料，如聚乙烯、聚丙烯等。為了減少制備過程中相變材料的蒸發損失，所述聚合物材料粉末優選為高密度聚乙烯粉末。

本發明所述相變材料為本領域常規材料，如石蠟、硬脂酸等。為了滿足實際需要，所述相變材料的相變溫度優選為22～28℃。為了與其它材料發揮更好的協同作用，所述聚合物材料粉末優選為石蠟。

本發明所述多孔性材料粉末是指以多孔性材料為原料加工成的粉末。所述多孔性材料為本領域常規材料，如膨脹石墨、膨脹蛭石、硅藻土等。為了與其它材料發揮更好的協同作用，所述聚合物材料粉末優選為膨脹石墨粉末。