[發明專利]一種具有滯后性的相變儲能材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201911074313.0
• 申請日: 2019-11-06
• 公開（公告）號: CN111218258B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 鄒其超;周青春;張金枝;王甦曉;汪航行
• 申請（專利權）人: 湖北大學
• 主分類號: C09K5/06
• 分類號: C09K5/06
• 代理公司: 成都元信知識產權代理有限公司 51234
• 代理人: 劉俊

本發明中公開了一種具有滯后性的相變儲能材料，為滴球形狀，包括內芯層和外殼層，所述外殼層包裹在內芯層的外表面，所述內芯層為4?芐基苯基乙基癸酸酯，所述外殼層為高分子材料。本發明還公開了一種具有滯后性的相變儲能材料的制備方法。與傳統相變材料相比，本發明的相變儲能材料具有在高溫(60±10℃)吸熱，低溫(0℃)下放熱的特點，具有非常好的溫度滯后特性；且蓄熱性能優異，熱穩定性非常高；本發明中的相變儲能材料制備簡單，成本低廉，可以作為涂料、紡織品的功能助劑應用于人類生活保障領域。

技術領域

本發明涉及相變儲能材料領域，尤其涉及一種具有滯后性的相變儲能材料。

背景技術

隨著社會經濟的不斷發展，能源的有限和環境污染，尋求可再生能源已成為近年來全球的熱點話題。熱能儲存系統能夠廣泛收集分布在自然界和生活中的熱能如太陽輻射、地熱能和工業余熱，在能源結構中發揮著重要作用，尤其是在節能和改善能源供需不匹配方面。相變儲能材料是通過晶體的熔融和結晶吸收和釋放能量，主要以顯熱、潛熱和熱化學反應的形式進行存儲和釋放，可以在一定程度上解決能量在時間和空間不匹配的問題。

然而目前所研究的相變儲能材料幾乎不具有溫度滯后的特性，也就是說不能根據環境的要求，有目的地控制相變儲能材料釋放和吸收能量從而達到調控環境溫度的目的。

發明內容

本發明的目的在于解決現有技術存在的以上問題，提供一種具有滯后性的相變儲能材料及其制備方法。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下：一種具有滯后性的相變儲能材料，包括相變材料：4-芐基苯基乙基癸酸酯。

優選地，所述相變儲能材料還包括包裹材料：高分子材料；所述高分子材料由高分子材料預聚物在酸性溶液作用下固化而成。

優選地，所述相變儲能材料為滴球形狀，包括內芯層和外殼層，所述外殼層包裹在內芯層的外表面，所述內芯層為4-芐基苯基乙基癸酸酯，所述外殼層為高分子材料。

優選地，所述高分子材料為脲醛樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂、三聚氰胺-尿素-甲醛樹脂中的一種或多種混合物。

優選地，所述的相變儲能材料熔融溫度為50℃-70℃。

優選地，所述的相變儲能材料結晶溫度為-40℃-0℃。

一種具有滯后性的相變儲能材料的制備方法，包含以下步驟:

A、稱量4-芐基苯基乙基癸酸酯、溫度調節劑、乳化劑、高分子材料預聚物、酸性溶液和水；

B、將4-芐基苯基乙基癸酸酯和溫度調節劑混合，加熱到100℃，得到熔融混合物；

C、將步驟B得到的熔融混合物與乳化劑和水進行乳化，加熱溫度至70℃，然后依次加入高分子材料預聚物和酸性溶液，反應1-4小時后，得到反應混合物；

D、將步驟C得到的反應混合物在7000r/min的離心機的作用下離心30min，去掉上清液后，將反應混合物放置于100℃干燥箱中干燥，得到滯后性的相變儲能材料粉末。

優選地，所述步驟A中的溫度調節劑為雙二甲苯基乙烷、1,2-二苯氧基乙烷、2-萘酚芐基醚中的一種或兩種。

進一步優選，步驟A中的乳化劑為苯乙烯馬來酸酐共聚物；所述步驟A中的酸性溶液為氯化銨溶液。

更進一步優選，所述步驟A中的4-芐基苯基乙基癸酸酯、溫度調節劑、乳化劑、高分子材料預聚物、酸性溶液和水的質量分數依次為12％-18％、2％-8％、2％-5％、30％-50％、10％-20％和10％-20％。