[發(fā)明專利]一種聚合物基相變儲能材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710359356.8
• 申請日: 2017-05-19
• 公開（公告）號: CN107541027B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發(fā)明（設計）人: 張長星;張人華;宋寧
• 申請（專利權）人: 上海嘆止新材料科技有限公司;華東理工大學
• 主分類號: C08L67/02
• 分類號: C08L67/02;C08L91/06;C08K7/24;C08K3/28;C09K5/06
• 代理公司: 北京東方芊悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11591
• 代理人: 彭秀麗

本發(fā)明屬于相變儲能材料技術領域，具體涉及一種聚合物基相變儲能材料，并進一步公開其制備方法。本發(fā)明所述的聚合物基相變儲能材料，以石蠟為相變材料，同時添加膨化石墨和氮化鋁作為高導熱材料，利用膨化石墨的多孔性能，使得所述石蠟可吸附于石墨的孔隙中予以形態(tài)固定，避免了石蠟相變材料在液?固相變化時由于其流動性易與周圍物質發(fā)生摻混的問題；同時所述儲能材料輔以聚合物基體材料的作用，所制得儲能材料可加工成儲能片材使用，進一步擴大了所述儲能材料的適用范圍。

技術領域

本發(fā)明屬于相變儲能材料技術領域，具體涉及一種聚合物基相變儲能材料，并進一步公開其制備方法。

背景技術

隨著二十一世紀電子科技的蓬勃發(fā)展，電子設備越來越趨于微型化、高集成化和大功率化，各類電子元器件的熱密度越來越高，儲熱和快速散熱成為微電子元器件及設備技術發(fā)展的重要因素。

相變材料(PCM-Phase Change Material)是一種能隨溫度變化而改變物理性質并能提供潛熱的物質，其轉變物理性質的過程稱為相變過程。這時相變材料能夠吸收或釋放大量的潛熱，是一種非常好的綠色節(jié)能環(huán)保性能載體。

相變控溫是指利用相變材料的相變過程來儲存或釋放熱量，從而實現(xiàn)物體溫度的控制過程。將相變控溫和導熱材料應用到微電子元器件及設備中，利用相變材料的固-液相變潛能來儲存熱能的儲熱技術，具有儲能密度大，儲-放熱過程近似等溫等優(yōu)勢，可以延長電子器件和設備的使用時間、滿足電子器件更高、更快的運行速度；且整個控溫過程方便易控制，得到廣泛研究和應用。

由于固-液相變材料在熔融后相變?yōu)橐合啵哂幸欢ǖ牧鲃有?，并且易與周圍物質發(fā)生摻混，在實際應用中受到限制，一般使用時需要加以穩(wěn)定才能在各種場合中使用。因此，儲熱技術研究的關鍵除了如何獲得高性能的相變儲熱材料外，還需要改善其應用穩(wěn)定性能。近年來，諸多相變儲熱復合材料相繼研究并被報道，并朝著獲得更高導熱性能復合材料的方向發(fā)展。

發(fā)明內容

為此，本發(fā)明所要解決的技術問題在于提供一種聚合物基相變儲能材料，并進一步公開其制備方法與應用。

為解決上述技術問題，本發(fā)明所述的聚合物基相變儲能材料的制備原料包括：聚合物基體材料15-25重量份、相變材料15-25重量份、多孔填料30-70重量份、導熱填料20-30重量份。

所述相變儲能材料的制備原料包括：聚合物基體材料20重量份、相變材料20重量份、多孔填料50重量份、導熱填料25重量份。

所述聚合物基體材料為數(shù)均分子量Mn為30000-40000的聚酯樹脂。

所述聚酯樹脂選自聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯、聚癸二酸乙二醇酯、聚癸二酸丁二醇酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚間苯二甲酸乙二醇酯、聚間苯二甲酸丁二醇酯的至少一種；

所述聚酯樹脂分別為由乙二醇和/或丁二醇，與己二酸、癸二酸、對苯二甲酸、間苯二甲酸的至少一種聚合而成，其熔點范圍為60-80℃；

所述的聚酯樹脂為聚對苯二甲酸乙二醇酯和/或聚對苯二甲酸丁二醇酯，所述聚酯樹脂的數(shù)均分子量Mn為3000-6000g/mol，熔點80-170℃。

所述相變材料為相轉變溫度35-55℃的石蠟，所述石蠟的相變溫度可以通過調整液體石蠟和固體石蠟的比例獲得。

所述多孔填料為膨化石墨。所述膨化石墨為按照現(xiàn)有技術中方法處理所得，如將天然鱗片石墨在60℃真空干燥箱內烘干12h，每次取0.5g干燥石墨放入瓷坩堝中，于500-1000℃箱式電阻爐中進行熱處理，即可得所需膨化石墨。

所述導熱填料為氮化鋁顆粒，并優(yōu)選所述氮化鋁顆粒的粒徑為10nm-20μm。

本發(fā)明還公開了制備所述的聚合物基相變儲能材料的方法，包括如下步驟：