一种相变材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种相变材料及其制备方法，包括相变芯材和骨架，所述相变芯材为聚甲基丙烯酸酯和烷基羧酸；所述骨架为聚醚；所述烷基羧酸为C

【技术实现步骤摘要】
一种相变材料及其制备方法
本专利技术属于相变
，涉及一种相变材料及其制备方法。
技术介绍
相变材料是能够通过相变化吸收和释放热量保持周围温度不变化的材料。利用相变材料的这一特点，相变材料往往应用于锂离子电池、燃料电池等领域。相变材料的结构一般分为相变芯材和骨架。相变芯材通过相变化，实现温度恒定，是相变材料的核心组件。骨架用于支撑相变芯材，是相变材料不可或缺的一部分。目前，在相变材料领域，相变芯材主要包括无机盐、多元醇、脂肪酸、石蜡中的一种或多种。CN106785222A介绍了一种基于石蜡作为相变材料的冷却液，该石蜡经均质乳化分散在冷却液中，取得高热熔、阻燃的作用。WO2019135001公开了一种可以用作热传输流体的胶束乳液，该乳液有疏水核与乳化剂外壳组成，包括烷烃石蜡、石蜡乳化剂2106(来自克莱恩)、甘油、水。该乳液作为相变材料，可以提升热管理液的导热系数、热熔。US20130201785A1公开了一种可以用于连续生产乳化剂或分散剂的乳化装置。CN106987233A公开了一种由石墨烯碳纤维组成的相变材料，该相变材料加入阻燃剂等添加剂变为具有阻燃、绝缘、高储热、高导热的热管理材料。CN110551485A公开了一种由三水醋酸钠、尿素、石墨、铝粉、十水磷酸钠、膨胀石墨等材料组成的水合盐相变储能材料，该材料加入到多孔基质中，可以实现电池组的全温程调控。CN109135682A公开了一种由十二水磷酸氢二钠或三水硝酸锂、导热硅脂、碳纳米管、纳米石墨片、石墨烯组成的无机水合盐复合相变材料薄片，用于电子元器件的被动热管理。由上文件介绍可以了解，相变材料主要包括液相和固相，液相主要由石蜡等材料组成的乳液用于相变材料；固相主要用于接触式的热管理。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的缺陷，提供一种基于聚醚的稳定性好、易于分散于油或水中，具有高的热熔以及导热系数的相变材料。本专利技术进一步要解决的技术问题是：通过一种制备工艺简单、绿色环保，易于实现工业化的相变材料的制备方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种相变材料，包括相变芯材和骨架，所述相变芯材为聚甲基丙烯酸酯和烷基羧酸，二者的重量比为1:1；所述骨架为聚醚；所述烷基羧酸为C5-C50的烷基羧酸；聚醚为水溶性聚醚、水不溶聚醚或油溶性聚醚。进一步地，所述的相变材料，优选所述烷基羧酸为C5-C30的烷基羧酸，更优选所述烷基羧酸为C5-C10的烷基羧酸，最优选自C5-C7的烷基羧酸。进一步地，所述的相变材料，优选所述聚甲基丙烯酸酯的运动黏度为：在40℃下运动黏度为1000-10000cSt。进一步地，所述的相变材料，优选所述聚醚为以下通式化合物：式中，m＝0～200,n＝0～200，m、n不同时为零，R1为氢或C1～C30的烷烃；R2为氢或甲基，R3为C2～C30的烷烃。进一步地，所述的相变材料，优选所述R1为氢或C1～C10的烷烃。进一步地，所述的相变材料，优选R3为C2～C15的烷烃。一种相变材料的制备方法，包括以下步骤：A、称取原料：聚醚40-50重量份，烷基羧酸10-20重量份，聚甲基丙烯酸酯10-20重量份、去离子水适量、乙二醇适量；其中，聚醚为水溶性聚醚、水不溶聚醚或油溶性聚醚；所述烷基羧酸为C5-C50的烷基羧酸；B、将烷基羧酸溶解于去离子水-乙二醇的混合溶液中，超声10-60分钟，得到乳白色溶液1；向溶液1中加入聚甲基丙烯酸酯，继续超声30-60分钟，之后继续搅拌10-30分钟，得到溶液2；C、向溶液2中以0.01-2mL/分钟的速率添加聚醚，并不断搅拌，添加完聚醚后，继续搅拌30-60分钟，得到溶液3；D、将溶液3过滤，移除溶剂，50-200℃下干燥1-8小时，得到粉末状固体。进一步地，所述的相变材料的制备方法，优选所述去离子水：乙二醇的体积比(V/V)＝(1:1)-(10:1)。进一步地，所述的相变材料的制备方法，优选所述聚醚为以下通式化合物：式中，m＝0～200,n＝0～200，m、n不同时为零，R1为氢或C1～C30的烷烃；R2为氢或甲基，R3为C2～C30的烷烃。本专利技术相变材料具有以下特点：稳定性好、在油或水中可以形成稳定的高分散状态，具有高的热熔以及导热系数，没有使用金属及任何固体化合物。其中，以聚醚作为骨架，聚甲基丙烯酸酯和烷基羧酸作为相变芯材，聚甲基丙烯酸酯和烷基羧酸可以更好地发挥吸热和放热作用。本专利技术这种结构的相变材料可以在水或油的流体中形成稳定的高分散状态，使之可以应用于热管理流体等众多领域，同时制备方法简单、绿色环保，易于实现工业化。具体实施方式为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现详细说明本专利技术的具体实施方式。一种相变材料，包括相变芯材和骨架，所述相变芯材为聚甲基丙烯酸酯和烷基羧酸，二者的重量比为1:1；所述骨架为聚醚；所述烷基羧酸为C5-C50的烷基羧酸；聚醚为水溶性聚醚、水不溶聚醚或油溶性聚醚。进一步地，所述的相变材料，优选所述烷基羧酸为C5-C30的烷基羧酸，尤其选自C5-C10的烷基羧酸，更优选自C5-C7的烷基羧酸。进一步地，所述的相变材料，优选所述聚甲基丙烯酸酯的运动黏度为：在40℃下运动黏度为1000-10000cSt。进一步地，所述的相变材料，优选所述聚醚为以下通式化合物：式中，m＝0～200,n＝0～200，m、n不同时为零，R1为氢或C1～C30的烷烃；R2为氢或甲基，R3为C2～C30的烷烃。进一步地，所述的相变材料，优选所述R1为氢或C1～C10的烷烃。进一步地，所述的相变材料，优选R3为C2～C15的烷烃。一种相变材料的制备方法，包括以下步骤：A、称取原料：聚醚40-50重量份，烷基羧酸10-20重量份，聚甲基丙烯酸酯10-20重量份、去离子水适量、乙二醇适量；去离子水适量与乙二醇适量是指：去离子水、乙二醇的用量是根据烷基羧酸的浓度与用量，以及去离子水与乙二醇之间的比例确定，在此不作限定。其中，聚醚为水溶性聚醚、水不溶聚醚或油溶性聚醚；所述烷基羧酸为C5-C50的烷基羧酸；B、将烷基羧酸溶解于去离子水-乙二醇的混合溶液中，超声10-60分钟，得到乳白色溶液1；向溶液1中加入聚甲基丙烯酸酯，继续超声30-60分钟，之后继续搅拌10-30分钟，得到溶液2；C、向溶液2中以0.01-2mL/分钟的速率添加聚醚，并不断搅拌，添加完聚醚后，继续搅拌30-60分钟，得到溶液3；D、将溶液3过滤，移除溶剂，50-200℃下干燥1-8小时，得到粉末状固体。进一步地，所述的相变材料的制备方法，优选所述去离子水：乙二醇的体积比(V/V)＝(1:1)-(10:1)。进一步地，所述的相变材料的制备方法，优选所述聚醚为以下通式化合物：式中，m＝0～200,n＝0～2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种相变材料，其特征在于，包括相变芯材和骨架，所述相变芯材为聚甲基丙烯酸酯和烷基羧酸，二者的重量比为1:1；所述骨架为聚醚；所述烷基羧酸为C

【技术特征摘要】
1.一种相变材料，其特征在于，包括相变芯材和骨架，所述相变芯材为聚甲基丙烯酸酯和烷基羧酸，二者的重量比为1:1；所述骨架为聚醚；所述烷基羧酸为C5-C50的烷基羧酸；聚醚为水溶性聚醚、水不溶聚醚或油溶性聚醚。


2.根据权利要求1所述的相变材料，其特征在于，所述烷基羧酸为C5-C30的烷基羧酸。


3.根据权利要求1所述的相变材料，其特征在于，所述聚甲基丙烯酸酯的运动黏度为：在40℃下运动黏度为1000-10000cSt。


4.根据权利要求1所述的相变材料，其特征在于，所述聚醚为以下通式化合物：



式中，m＝0～200,n＝0～200，m、n不同时为零，R1为氢或C1～C30的烷烃；R2为氢或甲基，R3为C2～C30的烷烃。


5.根据权利要求4所述的相变材料，其特征在于，所述R1为氢或C1～C10的烷烃。


6.根据权利要求4所述的相变材料，其特征在于，R3为C2～C15的烷烃。


7.一种相变材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、称取...

【专利技术属性】
技术研发人员：程亮，
申请(专利权)人：广东石油化工学院，
类型：发明
国别省市：广东;44