[發明專利]一種固-固超分子相變材料及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202110080484.5
• 申請日: 2021-01-21
• 公開（公告）號: CN112898584B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 王錦;方強;李清文
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所
• 主分類號: C08G83/00
• 分類號: C08G83/00;C09K5/14
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 王茹;王鋒

1.一種固-固超分子相變材料的制備方法，其特征在于包括：

使含聚乙二醇的水溶液與大環分子混合，形成混合溶液，其中，所述大環分子包括冠醚、α-環糊精、γ-環糊精中的任意一種或兩種以上的組合；

對所述混合溶液進行靜置處理，使聚乙二醇與大環分子進行超分子自組裝，在自組裝過程中形成的疏水聚乙二醇鏈插入疏水大環分子空腔，大環分子通過氫鍵相互作用堆垛和物理交聯形成水凝膠，之后進行溶劑置換，再干燥處理，獲得固-固超分子相變材料。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于包括：將聚乙二醇溶解在水中，形成所述含聚乙二醇的水溶液；和/或，所述含聚乙二醇的水溶液的濃度為0.05~0.1g/cm³。

3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于：所述聚乙二醇的數均分子量大于5萬。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述大環分子與聚乙二醇的摩爾比為1:100~1:1000。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述靜置處理的時間大于24h，溫度為室溫。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于：所述靜置處理的時間為24~48h。

7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：以4~6倍水凝膠體積的置換溶劑對所述水凝膠進行溶劑置換；和/或，所述溶劑置換的次數為3~5次，每次置換時間在12h以下。

8.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于：所述置換溶劑包括丙酮或乙醇。

9.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于包括：使經溶劑置換后的水凝膠升溫至40~42℃并加壓至7~10MPa范圍內，進行超臨界流體干燥，再緩慢降溫使置換溶劑以氣體形式排除，獲得固-固超分子相變材料。

10.根據權利要求9所述的制備方法，其特征在于：所述超臨界流體干燥采用的超臨界流體包括丙酮或乙醇；和/或，所述超臨界流體干燥的溫度為40~42℃，時間為10~20h；和/或，所述降溫的速度在1℃/min以下。

11.由權利要求1-10中任一項所述方法制備的固-固超分子相變材料，所述固-固超分子相變材料具有聚乙二醇與大環分子自組裝形成的二維片層搭接的多孔結構，所述多孔結構所獲孔洞的孔徑為50nm~5μm，孔隙率為90%~98%，密度在0.250 g/cm³以下，相變溫度為20~65℃，潛熱為10~150J/g。

12.根據權利要求11所述的固-固超分子相變材料，其特征在于：所述固-固超分子相變材料的密度為0.020~0.250 g/cm³。

13.權利要求11或12所述的固-固超分子相變材料于航空航天領域中的應用。