[發明專利]一種固體復合相變蓄熱材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201810681633.1
• 申請日: 2018-06-27
• 公開（公告）號: CN108997978A
• 公開（公告）日: 2018-12-14
• 發明（設計）人: 胡寶建;童敏;張鵬飛;梁忠;孫愛東
• 申請（專利權）人: 浙江泰昌新能源有限公司
• 主分類號: C09K5/06
• 分類號: C09K5/06
• 代理公司: 浙江英普律師事務所 33238
• 代理人: 王炎軍

本發明提供了一種固體復合相變蓄熱材料及其制備方法，該固體復合相變蓄熱材料包括：微孔聚丙烯顆粒與復合相變材料；解決了現有的相變蓄熱材料在固液相變過程中容易泄露，現有的固相蓄熱材料蓄能效率不高、采用的網絡多孔聚合物制作較為復雜，制備工藝較為復雜，且往往會采用易燃或有毒的溶劑的問題。

技術領域

本發明屬于蓄能材料領域，具體涉及到一種固體復合相變蓄熱材料及其制備方法。

背景技術

現有的相變儲能材料，簡稱相變材料(Phase Change Materials,PCM)具有儲能密度大，儲能與釋能過程近乎恒溫等特點。相變材料中應用最廣泛的是固液相變材料，在儲能放熱過程中存在固態向液態的變換過程。為了避免相變材料液相時發生泄露，并且減輕其對容器的腐蝕作用，目前固液相變材料制作成固固相變材料成為當前的熱點。目前的方法主要有兩種，一種是將固液相變材料微膠囊化封閉起來，另外一種是將相變材料分散于多孔基體中，從而形成固體復合相變材料。常用的多孔基體是膨脹石墨、硅藻土、沸石等無機載體，見北京科技大學王戈等人提出“一種梯級多孔異質復合相變材料的制備方法”(專利號CN103194182A)。也有人提出以多孔有機聚合物作為載體，如中國專利“一種網絡多孔聚合物基復合相變材料的制備方法”(專利號CN107818001A)。這種網絡多孔聚合物的制作方法復雜，同時復合相變材料制備過程中使用酒精或者三氯甲烷等溶劑，這類溶劑易燃或者有毒，對于工業規?；a是不利的。目前微孔聚丙烯(PP)屬于市場上成熟產品，本專利提出以微孔聚丙烯(PP)為基礎載體，利用毛細管吸附原理制作固體復合相變材料的制作工藝。

發明內容

為了解決現有的相變蓄熱材料在固液相變過程中容易泄露，現有的固相蓄熱材料蓄能效率不高、采用的網絡多孔聚合物制作較為復雜，制備工藝較為復雜，且往往會采用易燃或有毒的溶劑的問題；本發明提供了一種固體復合相變蓄熱材料及其制備方法，包括如下內容：一種固體復合相變蓄熱材料，所述的固體復合相變蓄熱材料包括：微孔聚丙烯顆粒與復合相變材料，所述的微孔聚丙烯顆粒與復合相變材料的質量比為1：2～9；

所述的微孔聚丙烯顆粒的粒徑為3～10mm，孔隙率為60～85％，孔徑：50～150μm；

所述的復合相變材料包括無機類相變材料與有機類相變材料以及表面活性劑，所述的無機相變材料為選自結晶氯化鹽、結晶硫酸鹽、結晶醋酸鹽、結晶氫氧化合物中的一種或幾種；

所述的有機相變材料為選自烷烴、脂肪酸、脂肪醇中的一種或幾種，其碳原子個數為6～30個；

所述的表面活性劑為選自月桂醇聚氧乙烯醚、硬脂酸甘油酯、二硬脂酸山梨醇酯中的一種或幾種；

所述的無機類相變材料與有機類相變材料以及表面活性劑的質量比例為10～40:60～90:2～10。

優選地，所述的固體復合相變蓄熱材料中的無機類相變材料和有機類相變材料的相變溫度差≤5℃；

優選地，所述的固體復合相變蓄熱材料中的氯化鹽、結晶硫酸鹽、結晶醋酸鹽、結晶氫氧化合物中的陽離子為選自鈉、鈣、鎂、鋇中的一種。

一種固體復合相變蓄熱材料的制備方法，所述的制備方法包括如下步驟：

S1：在混合機中根據比例10～40:2～10:60～90依次加入無機類相變材料、表面活性劑、有機類相變材料，加熱到25～90℃至全部成為流動均一液體；

S2：在混合機中加入計量的微孔聚丙烯顆粒，微孔聚丙烯顆粒與復合相變材料的質量比為1：2～9，使維持溫度50～90℃之間，攪拌60～120min，直至混合機中液體相變材料和微孔聚丙烯構成的漿狀混合物全部變成固體粉末顆粒，降溫出料。

本發明相較于現有的技術，具有如下優點：