[發(fā)明專利]一種相變節(jié)能型涂料的制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010624332.2
• 申請日: 2020-07-01
• 公開（公告）號: CN112048221A
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周沁宇;陳立明;王博涵;黎盛中;譚海軍;劉家俊;竇鑫;戴梓洲;費(fèi)汪駿;姜鑫焱
• 申請（專利權(quán)）人: 桂林理工大學(xué)
• 主分類號: C09D125/14
• 分類號: C09D125/14;C09D7/61;C09D7/62;C09D7/63;C09K5/06
• 代理公司: 上海思牛達(dá)專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 31355
• 代理人: 丁劍

本發(fā)明公開了一種相變節(jié)能型涂料的制備方法。該方法結(jié)合膨脹石墨（EG）的強(qiáng)吸附性能以及導(dǎo)熱性能，選用二元混合有機(jī)酸（簡稱“混酸”）作為相變材料，將吸附了混酸的EG作為膨脹石墨負(fù)載混酸填料，再加入一定的成膜劑、分散劑、固化助劑等制備出一種相變節(jié)能型涂料。本發(fā)明方法操作簡單，便于推廣應(yīng)用，且制得的相變節(jié)能型涂料具有蓄熱、調(diào)溫特殊功能，主要通過所含相變材料在相變過程的吸?放熱，來緩解環(huán)境溫度的變化速度，起到調(diào)節(jié)溫度的效果。這類涂料可用于普通建筑內(nèi)墻、種植大棚或溫室的保溫涂層、大功率電器用散熱涂層等。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于涂料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種膨脹石墨負(fù)載有機(jī)混合脂肪酸復(fù)合相變材料作為填料的涂料及其制備方法。

背景技術(shù)

利用物質(zhì)固-液相轉(zhuǎn)變過程中的吸熱和放熱，可以進(jìn)行熱能的儲存和溫度調(diào)節(jié)控制，這種具有熱能存儲和溫度調(diào)控功能的物質(zhì)稱為固-液相變蓄熱材料（簡稱“相變材料”）。相變材料的儲熱能力來自于等壓下近似恒溫時物質(zhì)發(fā)生相變所吸收或所放出的熱能。相變儲熱材料能夠經(jīng)受無限次數(shù)的熔化-凝固循環(huán)，其物理與化學(xué)性質(zhì)基本不會發(fā)生變化。傳統(tǒng)的相變材料多為無機(jī)水合鹽和有機(jī)脂肪酸，如：Na₂SO₄·10H₂O、月桂酸、棕櫚酸等。

膨脹石墨(Expanded Graphite，簡稱EG)是由天然石墨鱗片經(jīng)插層、水洗、干燥、高溫膨化得到的一種疏松多孔的蠕蟲狀物質(zhì)。EG 除了具備天然石墨本身的耐冷熱、耐腐蝕、自潤滑等優(yōu)良性能以外，還具有天然石墨所沒有的柔軟、壓縮回彈性、吸附性、生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)性、生物相容性、耐輻射性等特性。

本申請結(jié)合膨脹石墨（EG）的強(qiáng)吸附性能以及導(dǎo)熱性能，選用二元混合有機(jī)酸（簡稱“混酸”）作為相變材料，將吸附了混酸的EG作為膨脹石墨負(fù)載混酸填料，再加入一定的成膜劑、分散劑、固化助劑等制備出一種相變節(jié)能型涂料。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種相變節(jié)能型涂料的制備方法。

具體步驟為：

（1）將50目且含碳量99.5%的可膨脹石墨，置于真空干燥箱中，60~100℃下處理30~60分鐘，然后置于馬弗爐中400~800℃下高溫處理10~30分鐘，制得膨脹石墨（EG）。

（2）將月桂酸（Lauric acid，簡稱LA）和棕櫚酸（palmitic acid，簡稱PA）按照質(zhì)量比為2~2.5:1熔融混合獲得二元混合有機(jī)酸，該二元混合有機(jī)酸即為相變材料，通過調(diào)整月桂酸和棕櫚酸的質(zhì)量比來調(diào)節(jié)相變材料的相變溫度在35~40℃。

（3）按照質(zhì)量比為1:10~15稱取步驟（1）制得的膨脹石墨與步驟（2）制得的相變材料，將稱取的相變材料置于燒杯中，在50~60℃水浴條件下加熱融化，然后加入稱取的膨脹石墨，50~60℃水浴條件下超聲吸附30~60分鐘，冷卻至室溫，再置于破碎機(jī)中處理5~10分鐘，50目篩網(wǎng)過濾，制得膨脹石墨負(fù)載混酸填料。

（4）按照以下組成和配方稱取原料：500~650 g苯丙乳液、50~100 g勝利粉、100~200 g步驟（3）制得的膨脹石墨負(fù)載混酸填料、5~10 g水性碳黑分散劑HT A10、0.5~1.5 g磷酸三丁酯、1~3 g六偏磷酸鈉、0.1~0.3 g CH-718型增稠劑。

（5）在1000mL燒杯中，加入水20~50g和步驟（4）稱取的CH-718型增稠劑，攪拌10~30分鐘，再加入步驟（4）稱取的苯丙乳液，攪拌10~30分鐘，制得溶液A。

（6）在1000mL燒杯中，加入步驟（4）稱取的六偏磷酸鈉、磷酸三丁酯與20~50g水，攪拌10~30分鐘，再加入步驟（4）稱取的膨脹石墨負(fù)載混酸填料、勝利粉和水性碳黑分散劑HTA10，攪拌10~30分鐘，制得溶液B。

（7）將步驟（5）制得的溶液A和步驟（6）制得的溶液B混合，補(bǔ)充水至1000g，攪拌10~30分鐘，即制得相變節(jié)能型涂料。