[發明專利]一種有機/無機復合儲能相變材料的制備方法

在審

• 申請號: 201810889301.2
• 申請日: 2018-08-07
• 公開（公告）號: CN108913101A
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發明（設計）人: 藍碧健
• 申請（專利權）人: 太倉碧奇新材料研發有限公司
• 主分類號: C09K5/06
• 分類號: C09K5/06
• 代理公司: 蘇州市方略專利代理事務所(普通合伙) 32267
• 代理人: 薛寓懷

本發明屬于能源材料技術領域，具體為一種有機/無機復合儲能相變材料的制備方法。本發明提出的方法是將季戊四苯磺酸酯、1,1,1?三(苯磺酰氧甲基)乙烷、2,2?二(苯磺酰氧甲基)丙烷、苯甲酸、磺化煤、醋酸、乙醇及環戊酮混合，在高壓釜中高溫攪拌，然后減壓蒸餾去除溶劑，冷卻，得有機/無機復合儲能相變材料。經差示掃描量熱分析測試，相變材料的相變潛熱超過298.7 J/g，相變溫度范圍為35.3～41.6℃，在人體能量捕獲及人體體溫調控方面有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明屬于能源材料技術領域，具體為一種有機/無機復合儲能相變材料的制備方法。

背景技術

相變材料（PBM）主要包括無機PCM、有機PCM和復合PCM三類。其中，無機類PCM主要有結晶水合鹽類、熔融鹽類、金屬或合金類等；有機類PCM主要包括石蠟、醋酸和其他有機物；復合相變儲熱材料既能有效克服單一的無機物或有機物相變儲熱材料存在的缺點，又可以改善相變材料的應用效果以及拓展其應用范圍。因此，研制復合相變儲熱材料已成為儲熱材料領域的熱點研究課題。。

李炳蒙等以PEG作為相變材料（PCM）來儲存和釋放熱能，以TiO₂為支撐基體，合成出聚乙二醇分子量為6000的PEG@TiO₂的復合相變儲能材料。結果表明成功合成了核殼結構的PEG@TiO₂復合材料。PEG被封裝在TiO₂殼中，二者之間為物理相互作用， PEG在TiO₂殼中結晶，在規則的結晶排列上沒有明顯的TiO₂限制。PEG@TiO₂在熔融和凝固過程中的相變焓分別為153.3 J·g^-1和147.0 J·g^-1，質量分數為91.2 wt%.PEG@TiO₂經歷50次加熱-冷卻循環后，表現出優異的熱可靠性（化工技術與開發，2018年第5期17-21,共5頁）。

李姜紅等以ε-己內酰胺（CPL）、己二酸、聚乙二醇（PEG）為原料采用一步法熔融聚合制備了聚醚酰胺彈性體（PEBA）相變材料。采用紅外光譜法、差示掃描量熱法、熱失重、掃描電鏡等方法、分析表征了聚醚酰胺彈性體的結構特征、相變行為、儲熱性能及熱性能。結果表明，隨著PEBA相變材料軟硬比（PEG與己內酰胺的質量比）的減小，材料的相變溫度先升高后降低，相變潛熱增大，熱穩定性明顯增加，材料變脆（高分子材料科學與工程，2017年第12期124-127,共4頁）。

賈仕奎等以聚乙二醇（PEG）作為相變組分，以高導熱的膨脹石墨（EG）和富含羥基的劍麻纖維素（CSF）作為相變支撐組分，分別利用自制的超聲輔助真空設備進行動態灌注或機械攪拌進行熔融共混制備了不同PEG用量的定形相變儲能材料（PCMs）。采用掃描電子顯微鏡、高分辨率光學相機、差示掃描量熱儀、Hotdisk-導熱儀、熱重分析儀等技術測試了PEG基復合PCMs的微觀形貌、定形性、儲熱性能、導熱率及穩定性。結果表明，新穎的動態灌注法制備的PEG基復合相變材料呈現出更致密的微觀形態，更好的儲熱性能和更高的導熱率及熱穩定性。同時，實驗發現由于CSF大量的極性羥基和多孔隙結構，當CSF質量分數為30％，EG質量分數為1％時，復合材料表現出極好的定形效果（高分子材料科學與工程，2017年第1期137-141,共5頁）。

綜上所述，目前儲能相變材料開發已經取得一定的進展，但在提高儲熱潛能、控制相變溫度等方面還需繼續努力，特別是在與人體體溫匹配，用于人體能量捕獲，調節人體近身溫度方面，目前可利用的材料還比較少。

發明內容

本發明的目的在于提供一種有機/無機復合儲能相變材料的制備方法。

本發明提出的有機/無機復合儲能相變材料的制備方法，具體步驟如下：