[發明專利]一種中低溫復合相變溫控材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202010317210.9
• 申請日: 2020-04-21
• 公開（公告）號: CN111394066A
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 張葉龍;金翼;朱寒琦;翁立奎;丁玉龍;賈亦軒;姜琳
• 申請（專利權）人: 南京金合能源材料有限公司;江蘇金合能源科技有限公司
• 主分類號: C09K5/06
• 分類號: C09K5/06
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 吳庭祥

本發明公開了一種中低溫復合相變溫控材料及其制備方法，包括質量百分比75～90％的有機相變材料和10～25％的熱塑性彈性體；其中，有機相變材料為石蠟或肉豆蔻酸，熱塑性彈性體為苯乙烯?丁二烯嵌段共聚物(SBS)或氫化苯乙烯?丁二烯嵌段共聚物(SEBS)。本發明使用熱塑性彈性體作為載體復合有機相變材料，利用復合相變材料對不規則的設備和器件表面進行柔性包覆以耐高溫沖擊，有效解決了設備和器件相變溫控過程中固?液相變材料在熔化時液相流失的問題和容器封裝的較大增重問題；與傳統復合相變材料相比，在載體質量占比較低的情況下能有效對相變材料進行封裝固定，相變潛熱更高。

技術領域

本發明涉及一種中低溫復合相變溫控材料及其制備方法，屬于相變儲熱技術領域。

背景技術

相變溫控是一種利用相變材料在相變過程中進行熱能儲存或釋放的特點，以實現對物體溫度控制的技術。相變溫控具有結構緊湊、性能可靠、經濟節能等優點。將相變材料涂覆于不規則設備和器件外表面進行柔性包覆以耐高溫沖擊，可以實現其對外界的熱沖擊，實現設備和器件表面溫升的有效調控，以保證其工作的穩定性和可靠性。

相變溫控用于設備和器件外表面抵抗熱沖擊的主要原理是：當設備或器件受到瞬時熱沖擊時，其相變溫控是利用相變材料的相變儲熱過程來外界的大量熱量，由于相變過程近似恒溫，設備表面溫度可短時間內保持恒定或在規定溫度范圍內波動。當設備或器件在受到熱沖擊后，相變材料有足夠長的時間反向相變釋放熱量以恢復其原始狀態。在相變溫控應用過程中普遍使用固-液相變材料作為儲熱介質，然而由于固-液相變材料在熔化時易出現液相流失，通常需用容器封裝相變材料。然而在設備或器件外表面搭載封裝容器會增加器件重量，這在很大程度上限制了相變溫控在設備和器件抗熱沖擊領域的發展。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提供一種中低溫復合相變溫控材料及其制備方法，通過材料復合的方式解決固-液相變材料在熔化時液相流失的問題，避免了容器封裝帶來的設備或器件增重較大的問題。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下：

一種中低溫復合相變溫控材料，包括如下按質量百分比計的組份：

有機相變材料75～90％；

熱塑性彈性體10～25％；

其中，所述有機相變材料為58#石蠟或肉豆蔻酸；

所述熱塑性彈性體為苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBS)或氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)。

具體地，該中低溫復合相變溫控材料的相變溫度范圍為50～60℃。

進一步地，本發明還提供上述中低溫復合相變溫控材料的制備方法，包括如下步驟：

(1)將有機相變材料加熱至80～90℃，使其變成熔融態；

(2)將熱塑性彈性體加入步驟(1)熔融態的有機相變材料中，升溫至120～140℃，攪拌至熱塑性彈性體與有機相變材料完全混溶；

(3)將步驟(2)得到的混合物在80～90℃條件下進行超聲處理；

(4)將步驟(3)超聲處理后的物料轉移至模具中，冷卻成型，待完全凝固后即得。

具體地，步驟(1)中，所述有機相變材料加熱的時間為30～50min。

步驟(2)中，所述攪拌速率60～120r/min，攪拌時間為30～50min。

步驟(3)中，所述超聲的頻率為28～53KHz；超聲的時間為20～30min。

步驟(4)中，冷卻成型的溫度為20～30℃，時間為30min以上。

有益效果：