System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种聚乳酸基相变储热材料及其制备方法技术_技高网

一种聚乳酸基相变储热材料及其制备方法技术

技术编号:42631593 阅读:24 留言:0更新日期:2024-09-06 01:32
本发明专利技术公开了一种聚乳酸基相变储热材料及其制备方法,利用g‑C<subgt;3</subgt;N<subgt;4</subgt;的片层结构,将g‑C<subgt;3</subgt;N<subgt;4</subgt;与聚乳酸、聚乙二醇共混复合,其内部是由作为骨架的聚乳酸与作为软相填充物的聚乙二醇以范德华力为联接的均匀分散系。本发明专利技术所制备的相变复合储热材料储能密度高、导热性良好、循环稳定性良好,可有效的避免泄露问题、安全系数高,材料可降解,环境友好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及相变储热,具体涉及一种聚乳酸基相变储热材料及其制备方法


技术介绍

1、液相泄漏等耐久性问题以及经济性、储热性能等问题,理想的相变储能材料(pcms)对热物性及化学性质应该具备以下特点:合适的相变温度、较高的储能密度、导热性良好、无泄漏、循环稳定性良好。

2、因此,当下众多研究人员在积极的寻求新型复合相变储能材料,以妥善解决以上问题,例如,专利文献cn201910191873.8揭示了一种聚乙二醇木粉复合相变储能材料,其中使用了聚乙二醇和木粉作为填充物,具有较高的储能密度和良好的导热性能。然而,该文献未能解决液相泄漏和循环稳定性的问题。另外,专利文献cn202211648487.5介绍了一种低温复合相变储能材料,通过使用二元共晶盐改善了储热材料的循环稳定性。然而,该文献未能考虑到导热性能和液相泄漏的问题。

3、与现有技术相比,本专利技术通过优化复合结构,提高了材料的导热性能和循环稳定性,解决了液相泄漏问题。还考虑到了导热性能的问题,并通过范德华力联接实现了更好的相变效果。

4、因此,本专利技术的聚乳酸基相变储热材料及其制备方法在储能密度、导热性能、循环稳定性和无泄漏方面都具有显著优势。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是提供一种聚乳酸基相变储热材料及其制备方法,利用g-c3n4的片层结构,将其与pla、peg共混复合,形成以范德华力为联接的均匀分散系,提高相变储热材料的导热性能,促进热量在材料内部传递,并保证材料的稳定性。

2、为实现上述目的,本专利技术提供的技术方案是:

3、一种聚乳酸基相变储热材料,利用g-c3n4的片层结构,将g-c3n4与聚乳酸、聚乙二醇共混形成复合结构,其内部是由作为骨架的聚乳酸与作为软相填充物的聚乙二醇以范德华力为联接的均匀分散系。

4、g-c3n4与聚乳酸、聚乙二醇共混时加入交联剂和引发剂,经熔融反应及塑型制得聚乳酸基相变储热材料。

5、一种聚乳酸基相变储热材料的制备方法,包括以下步骤:

6、将反应原料g-c3n4、聚乳酸、聚乙二醇,加入交联剂与引发剂,形成混合物料;

7、混合物料经熔融反应形成初始复合物料;

8、初始复合物料经加热加压塑型,得到聚乳酸基相变储热材料。

9、所述的熔融反应为混合物料在转矩流变仪中进行加压、翻转、熔融、破碎及稳态流动。

10、所述的加热加压塑型为初始复合物料在平板硫化仪中处理。

11、转矩流变仪的参数条件设定为:温度设置为180-190℃,时间设置为10-15min。

12、平板硫化仪的参数条件设定为:100-120℃热压3-5min,0-10℃冷压20s。

13、g-c3n4、聚乳酸、聚乙二醇的份数比例为:25-35份:45-65份:5-15份。

14、所述的交联剂采用2-丙烯酸-1,6-己烷二基酯、2-丙烯酸-1,14-十四烷二基酯、2-丙烯酸-1,16-十六烷二基酯中的至少一种。

15、所述的引发剂采用过氧化苯甲酰和偶氮二异丁氰中的至少一种。

16、与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:

17、本专利技术所述的相变储热材料的导热通道设计利用g-c3n4二维片层结构,将其与pla(聚乳酸)、peg(聚乙二醇)形成多层复合结构,通过降低界面热阻的方式,提高材料的整体导热性能;g-c3n4具有较高的电子和空穴迁移率,可形成有效的载流子传输通道,促进热量在材料内部的传递;同时g-c3n4具有较低的热阻抗,能够形成有效的声子传输通道,降低热传导的能量损失;通过形成多层复合结构优化g-c3n4的微观结构,可以进一步降低热阻抗,提高材料的导热性能,实现协效阻燃。

18、本专利技术所述的相变储热材料硬相骨架pla(聚乳酸)与软相填充物peg(聚乙二醇)之间形成以范德华力为联接的均匀分散系,避免了两相之间存在有较大的结构域,进而使粘流态保持良好流动,在环保基础上,与peg依托范德华力相容,粘流态保持良好流动,提高相变焓,同时扩大中温段应用。

19、本专利技术所述的相变储热材料为无定相储能设计,该材料机理实质为固-液相变,宏观表现为固-固相变,“硬相”骨架维持材料稳定,“软相”由固相变为粘流态吸收热量,相变储热材料的原理是通过材料固液相态变化过程完成吸热放热,但由于本专利技术利用pla与peg之间的范德华力连接,发生相变后材料并不以液体状态呈现,而是呈现出一种类似于固体的粘流状态,能有效避免泄露,保证材料稳定性。

20、本专利技术所制备的相变复合储热材料储能密度高、导热性良好、循环稳定性良好,可有效的避免泄露问题、安全系数高,材料可降解,环境友好。

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【技术保护点】

1.一种聚乳酸基相变储热材料,其特征在于:利用g-C3N4的片层结构,将g-C3N4与聚乳酸、聚乙二醇共混形成复合结构,其内部是由作为骨架的聚乳酸与作为软相填充物的聚乙二醇以范德华力为联接的均匀分散系。

2.根据权利要求1所述的聚乳酸基相变储热材料,其特征在于:g-C3N4与聚乳酸、聚乙二醇共混时加入交联剂和引发剂,经熔融反应及塑型制得聚乳酸基相变储热材料。

3.权利要求1或2所述的聚乳酸基相变储热材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

4.根据权利要求3所述的聚乳酸基相变储热材料的制备方法,其特征在于:所述的熔融反应为混合物料在转矩流变仪中进行加压、翻转、熔融、破碎及稳态流动。

5.根据权利要求3所述的聚乳酸基相变储热材料的制备方法,其特征在于:所述的加热加压塑型为初始复合物料在平板硫化仪中处理。

6.根据权利要求4所述的聚乳酸基相变储热材料的制备方法,其特征在于:转矩流变仪的参数条件设定为:温度设置为180-190℃,时间设置为10-15min。

7.根据权利要求5所述的聚乳酸基相变储热材料的制备方法,其特征在于:平板硫化仪的参数条件设定为:100-120℃热压3-5min,0-10℃冷压20s。

8.根据权利要求3所述的聚乳酸基相变储热材料的制备方法,其特征在于:g-C3N4、聚乳酸、聚乙二醇的份数比例为:25-35份:45-65份:5-15份。

9.根据权利要求3所述的聚乳酸基相变储热材料的制备方法,其特征在于:所述的交联剂采用2-丙烯酸-1,6-己烷二基酯、2-丙烯酸-1,14-十四烷二基酯、2-丙烯酸-1,16-十六烷二基酯中的至少一种。

10.根据权利要求3所述的聚乳酸基相变储热材料的制备方法,其特征在于:所述的引发剂采用过氧化苯甲酰和偶氮二异丁氰中的至少一种。

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【技术特征摘要】

1.一种聚乳酸基相变储热材料,其特征在于:利用g-c3n4的片层结构,将g-c3n4与聚乳酸、聚乙二醇共混形成复合结构,其内部是由作为骨架的聚乳酸与作为软相填充物的聚乙二醇以范德华力为联接的均匀分散系。

2.根据权利要求1所述的聚乳酸基相变储热材料,其特征在于:g-c3n4与聚乳酸、聚乙二醇共混时加入交联剂和引发剂,经熔融反应及塑型制得聚乳酸基相变储热材料。

3.权利要求1或2所述的聚乳酸基相变储热材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

4.根据权利要求3所述的聚乳酸基相变储热材料的制备方法,其特征在于:所述的熔融反应为混合物料在转矩流变仪中进行加压、翻转、熔融、破碎及稳态流动。

5.根据权利要求3所述的聚乳酸基相变储热材料的制备方法,其特征在于:所述的加热加压塑型为初始复合物料在平板硫化仪中处理。

6.根据权利要求4所述的聚乳酸基...

【专利技术属性】
技术研发人员:李曼悦黄馨怡黄福宁范豪杰卓琳关一通杭祖圣任高泷泽王泽耀王晓燚
申请(专利权)人:南京工程学院
类型:发明
国别省市:

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