[發明專利]一種具有膠囊式復合型有機相變材料的金屬箔及制備方法

在審

• 申請號: 202011633859.8
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112812749A
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 汪烈焰;矯慶澤;詹世景
• 申請（專利權）人: 北京理工大學珠海學院
• 主分類號: C09K5/06
• 分類號: C09K5/06;C25D7/06;C25D15/00
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 盧澤明

本發明涉及一種具有膠囊式復合型有機相變材料的金屬箔及制備方法，該金屬箔包括有金屬箔基體，所述金屬箔基體的表層具有復合鍍層，所述復合鍍層包括復合型有機相變材料和包覆所述復合型有機相變材料的金屬鍍層，所述金屬鍍層與金屬箔基體固定一體。這樣，在金屬箔表層形成的類似“膠囊”結構的金屬鍍層，可以有效控制核心相變材料的析出，增強了物理作用力的承受能力，明顯地提高了相變材料的導熱性能及循環壽命；而且采用復合電鍍技術制備相變金屬箔，使得整個制備方法操作簡化，金屬基體和鍍層金屬的選擇范圍寬，工藝容易控制，從而提高產品質量。

技術領域

本發明屬于相變材料技術領域，具體涉及一種具有膠囊式復合型有機相變材料的金屬箔及制備方法。

背景技術

近年來，用膠囊封裝技術將有機儲熱材料分散成固、液小球，外層包覆高分子的復合儲熱材料發展迅速，所得膠囊顆粒的直徑通常為1～1000μm，核心的相變材料在高溫時變為液態，但表面包封的高分子外層保持固態，材料的整體外形仍為固體顆粒，微囊包封的生產工藝成熟，可應用于工業化大規模生產。但是，申請人發現：由于高分子外殼的導熱性較差，降低了整體材料的導熱性能，相變過程中發生的體積變化也導致復合材料的循環性能降低。另外，利用物理共混法制備成定形相變材料成為較好的解決辦法，通過分子間相互作用、氫鍵作用等將有機相變材料固定在網狀高分子結構中，宏觀上依然保持穩定的固態形狀，而實質上發生固-液相變過程，但其制備工藝較復雜，此外由于物理作用力較小，因此材料在使用過程中易析出，同樣由于網狀高分子結構的導熱性較差，降低了整體材料的導熱性能。

發明內容

為解決現有技術中存在的上述問題，本發明提供了一種能夠有效控制核心相變材料的析出，增強了物理作用力的承受能力，明顯地提高了相變材料的導熱性能及循環壽命，且制備方法簡單，金屬基體和鍍層金屬的選擇范圍寬，工藝容易控制的具有膠囊式復合型有機相變材料的金屬箔及制備方法。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

本發明的一種具有膠囊式復合型有機相變材料的金屬箔，包括有金屬箔基體，所述金屬箔基體的表層具有復合鍍層，所述復合鍍層包括復合型有機相變材料和包覆所述復合型有機相變材料的金屬鍍層，所述金屬鍍層與金屬箔基體固定一體。

進一步地，所述復合型有機相變材料由不溶性相變芯材、和膨脹石墨或泡沫石墨制成，其中所述不溶性相變芯材為多元低共熔脂肪酸或脂肪烴混合物。

進一步地，所述不溶性相變芯材是采用多種不溶性飽和高級脂肪酸或不溶性飽和高級脂肪烴為基礎相變材料制成的多元低共熔脂肪酸或脂肪烴混合物。

進一步地，所述金屬鍍層是鍍鋅層或鍍銅層。

本發明還提供了一種具有膠囊式復合型有機相變材料的金屬箔的制備方法，在電鍍液中加入不溶性相變芯材，并加入適量的表面活性劑，然后在強力攪拌條件下，對金屬箔進行復合電鍍，使電鍍液中形成復合型有機相變材料，并在金屬箔的表面形成包含復合型有機相變材料的復合鍍層；

進一步地，該制備方法包括以下步驟：

(1)不溶性相變芯材的制備——采用多種不溶性飽和高級脂肪酸或不溶性飽和高級脂肪烴為基礎相變材料，然后根據理論公式估算低共熔脂肪酸或脂肪烴的組成配比和理論熱性能，制備多元低共熔脂肪酸或脂肪烴混合物作為復合相變材料的相變芯材；

(2)不溶性復合相變材料的制備——利用膨脹石墨或泡沫石墨和所述相變芯材制備復合相變材料；

(3)復合電鍍制得復合鍍層——將復合相變材料均勻分散于電鍍液中，然后通過復合電鍍的方法在金屬箔表面獲得含復合相變材料的金屬鍍層。

進一步地，所述表面活性劑是分散劑。

本發明主要具有以下有益效果：