[發明專利]去木質素巴沙木/相變復合材料的制備方法

在審

• 申請號: 202110166679.1
• 申請日: 2021-02-04
• 公開（公告）號: CN113046030A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 陳宏飛;宣基航;高彥峰
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: C09K5/06
• 分類號: C09K5/06
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 顧勇華

本發明公開了一種去木質素木料/相變復合材料的制備方法，將巴沙木原木加入NaOH與NaHSO₃的混合溶液中；將得到的溶液，加熱脫去巴沙木原木中的木質素；將木料用去離子水洗滌后，加入H₂O₂水溶液中加熱；將加熱處理后的固體產物在冷凍干燥機中干燥；再將相變材料與導熱填料熱水浴攪拌充分混合；然后將所得的混合物真空浸漬到去木質素巴沙木中，得到去木質素巴沙木/相變復合材料，有利于提高復合相變材料的儲熱及熱響應能力，使應用范圍更加廣泛。本發明方法具有成本低、輕質、無毒、儲熱能力高、各向異性導熱、循環穩定性好和制備工藝簡單等優勢。

技術領域

本發明涉及傳熱、熱交換或儲熱的材料領域，具體涉及一種去木質素巴沙木/相變復合材料的制備方法。

背景技術

目前，限制有機相變材料應用的最主要問題是材料在相變過程中由于吸收熱量導致液體溢出，以及材料本身導熱能力不足。為了克服上述問題，對相變材料進行適當的物理或者化學處理已成為一種通用的手段。近年來，接枝改性、共混、熔融浸漬、微膠囊包覆、多孔材料封裝、靜電紡絲包覆等手段被有效利用，并提出了增強導熱性能的相關方法。形狀穩定的相變材料(ssPCMs)可避免相變過程中的液體溢出及體積變化，為熱存儲技術及散熱技術開辟了新前景，成為領域內研究的熱點之一。其中，基于多孔材料封裝相變有機材料因其方法簡單、成本低廉，還可以根據孔的性質衍生出其他諸如阻燃性、磁傳導、熱傳導、光電轉換等性能，受到研究者的關注。因此尋找一種有固定孔取向的多孔材料用于封裝相變材料，制備出具有高儲能密度、各向異性導熱的相變復合材料，在熱能存儲及電子器件的散熱領域具有重要意義。

木材的天然管道結構，是物質和能量傳輸的良好通道，天然木材具有垂直取向的有序排列孔結構，對于需要利用單向導熱的區域十分有利。通過對原木材料做去木質素處理后，即可得到具有天然垂直孔取向，優異機械性能的多孔材料，在熱管理方面具有潛在應用。巴沙木是世界上最輕的商品用材，因其容重小、材質均勻、易加工，可用做多種輕型結構物的重要材料。巴沙木的微觀結構具有十分鮮明的特征，其管胞壁厚不足1μm，主要分布有兩類尺寸的管胞，一類管胞直徑120-150μm，另一類管胞直徑20-40μm。材料的宏觀均勻性和微觀上的各向異性，使其在熱管理方向有潛在應用。

發明內容

為了解決現有技術問題，本發明的目的在于克服已有技術存在的不足，提供一種去木質素巴沙木/相變復合材料的制備方法，針對現有復合相變材料，制備去木質素巴沙木/相變復合材料，本發明方法具有成本低、輕質、無毒、儲熱能力高、循環穩定性好和制備工藝簡單的優勢。

為達到上述發明創造目的，本發明采用如下技術方案：

一種去木質素巴沙木/相變復合材料的制備方法，包括以下步驟：

1)將巴沙木原木加入NaOH與NaHSO₃的混合溶液中；

2)將在步驟1)中得到的溶液進行加熱處理，脫去巴沙木原木中的木質素；

3)將在步驟2)中得到的產物用去離子水洗滌后，加入濃度不低于30wt.％的H₂O₂水溶液中，加熱處理，得到固體產物；

4)將經過步驟3)熱處理后得到的固體產物在冷凍干燥機中干燥，得到去木質素巴沙木；

5)將相變材料與導熱填料在熱水浴中攪拌，充分混合；

6)將在步驟5)所得的混合物真空浸漬到在步驟4)得到的去木質素巴沙木中，或者將相變材料真空浸漬到在步驟4)得到的去木質素巴沙木中，得到去木質素巴沙木/相變復合材料。