一種相變溫度為27℃的無機(jī)相變材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明一種相變溫度為27℃的無機(jī)相變恒溫材料，涉及一種無機(jī)相變恒溫材，含有質(zhì)量比32％的六水氯化鈣、10.5％的六水氯化鍶、6.5％的氯化鈉、3％丙烯酸、5％的三醇、4.5％的甲基丙烯酸羥乙酯、3.5％的馬來酸酐、2％的羧甲基纖維鈉和33％的水。本發(fā)明所提供的相變材料相變溫度在27℃，過冷度為0.5℃，相變潛熱為221KJ/KG，相變過程可逆，可循環(huán)使用次數(shù)為10000次以上，原材料均為規(guī)模生產(chǎn)，無毒無腐蝕，易于推廣。此相變材料在常溫時為結(jié)晶狀，便于各儲能領(lǐng)域開發(fā)利用。
【專利說明】一種相變溫度為27°C的無機(jī)相變材料
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本發(fā)明涉及一種無機(jī)相變恒溫材料及其制備方法，特別設(shè)計一種相變溫度在27°C的相變材料。
【背景技術(shù)】:
[0002]在食品、化工、低溫物流、醫(yī)療應(yīng)用、通信信息機(jī)房、車間等眾多行業(yè)中，普遍利用制冷機(jī)來對環(huán)境或儲藏需要的特定溫度進(jìn)行恒溫。制冷機(jī)停電時，因而溫度回升快、無法維持最佳的環(huán)境溫度。在無相變恒溫材料的制冷系統(tǒng)中，提供恒溫環(huán)境時，制冷機(jī)工作啟動頻繁，因而降低了其使用壽命，耗電量多。
[0003]相變恒溫材料即潛熱蓄冷，是相變恒溫系統(tǒng)中存儲冷量的功能材料。在夜間用電低谷期利用物質(zhì)潛熱將冷量儲存在相變恒溫材料中，在白天用電高峰時將冷量釋放出來或利用氣溫較低時吸收自然冷量，溫度高時將冷量釋放出來從而滿足環(huán)境或生活所需要溫度。這樣的制冷系統(tǒng)，大部分時間運(yùn)行在夜間用電低谷峰期或利用夜間氣溫低時吸收自然冷量，而在白天高溫用電高峰期只有輔助設(shè)備運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)“錯峰用冷、移峰填谷”，有利于緩解能量雙方供求矛盾。
[0004]目前國內(nèi)外對相變蓄冷材料的研究還比較少，但在食品、化工、低溫物流、醫(yī)療應(yīng)用、通信信息機(jī)房、車間等眾多行業(yè)，對恒溫材料有著巨大的需求。因此研究相變恒溫材料，研制出相變溫度為27 °C，相變潛熱大，過冷度小，無相分離、性能穩(wěn)定的新型、相變恒溫材料，顯得尤為重要。
[0005]本發(fā)明所提供的相 變材料性能穩(wěn)定，相變溫度在27°C，過冷度為0.50C，相變潛熱為221KJ/KG，相變過程可逆，可循環(huán)使用次數(shù)為10000次以上，原材料均為規(guī)模生產(chǎn)，無毒無腐蝕，易于推廣。此相變材料在常溫時為結(jié)晶狀，便于各儲能領(lǐng)域開發(fā)利用。

【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種由無機(jī)鹽類物質(zhì)合成，性能穩(wěn)定，相變潛熱大，無毒無腐蝕，易塑性好的無機(jī)相變恒溫材料。
[0007]本發(fā)明的無機(jī)相變恒溫材料，按重量百分比由以下組成:
[0008]
六水氯化鈣32%
六水氯化錯10.5%
[0009]氯化鈉6.5%
丙烯酸3%
丙三醇5%
甲基丙烯酸羥乙酯4.5%
馬來酸酐3.5%
羧甲基纖維素鈉2%
水 33%
[0010]具體的制備方法:
[0011]1、在30~40°C條件下在配置皿中將總配置量為3%的丙烯酸與總配置量為15%水配成水溶液；
[0012]2、將總配置量為10.5%的六水氯化鍶加入到步驟I的水溶液中，混合均勻，制成混合溶液；
[0013]3、向步驟2的混合溶液中加入總配置量為6.5%的氯化鈉，再加總配置比例為5%的水，攪拌均勻，加熱I小時，溫度保持在45°C左右讓其充分反應(yīng)。
[0014]4、將總配置量為5%的丙三醇加放到總配置量為5%水中，混合均勻，制成混合溶液；
[0015]5、向步驟4的混合溶液中加入總配置量為4.5%甲基丙烯酸羥乙酯和2%羧基纖維素鈉攪拌均勻；
[0016]6、將步驟3的溶液與步驟5中溶液進(jìn)行攪拌均勻；
[0017]7、向步驟6的混合溶液里加入總配置量為32%六水氯化鈣，在40~45°C、常壓條件下反應(yīng)0.5~1.5小時。
[0018]8、將步驟7制備的高分子材料中加入總配量為3.5%的馬來酣酸，攪拌均勻。
[0019]9、將步驟8制備的高分子材料中加入剩余總配置比例為8%的水，攪拌均勻，放置10~15分鐘即可。
[0020]10、最終化學(xué)成份“無機(jī)相變液體高分子材料”
[0021 ] 本發(fā)明的無機(jī)相變材料產(chǎn)品規(guī)格為
[0022]
密度:1.38g/cm3(25°C )
相變點(diǎn):27°C
潛熱:221kJ/kg一
導(dǎo)熱系數(shù): 0.56ff/m.k_
過冷度:5°C
使用次數(shù) 10000次以上
[0023]本發(fā)明的無機(jī)相變材料重新凝結(jié)的溫度與時間的關(guān)系
[0024]重新凝結(jié)是使相變材料的再凝結(jié)以便開始另一個能量吸收-釋放循環(huán)。
[0025]本無機(jī)相變恒溫材料在26.50C時開始重新凝結(jié)，凝結(jié)時間為6.5小時，隨著溫度的降低，凝結(jié)時間也相應(yīng)縮短，16°C時凝結(jié)時間為4小時，7°C時凝結(jié)時間為2.5小時，1°C時凝結(jié)時間為1.5小時，(TC時凝結(jié)時間為I小時。
[0026]結(jié)果表明:重新凝結(jié)的時間隨著溫差的變大而迅速增加。[0027]本發(fā)明的無機(jī)相變材料控制溫度與時間的關(guān)系
[0028]當(dāng)環(huán)境溫度為35°C時，相變材料控制溫度能力與時間成反比，隨著時間的增加，相變材料釋放的冷量開始減小，本相變材料在27°C時開始釋放冷量，并可保持溫度時間為14小時，然后才會逐漸升溫，直至相變材料完全融化，則與環(huán)境溫度相等。
[0029]附圖及【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1為本發(fā)明一種相變溫度為27°C的無機(jī)相變材料的制備工藝流程圖[0031 ]A為32 %六水氯化鈣
[0032]B為10.5%六水氯化鍶
[0033]C為6.5%氯化鈉
[0034]D為3%丙烯酸
[0035]E為5%丙三醇
[0036]F為4.5%甲基丙烯酸羥乙酯
[0037]G為3.5%馬來酸酐
[0038]H為2%羧甲基纖維素鈉
[0039]J 為 15% 的水
[0040]K為5%的 水
[0041]L為5%的水
[0042]M為8%的水
[0043]O為步驟一產(chǎn)生的水溶液
[0044]P為步驟二產(chǎn)生的混合溶液
[0045]Q為步驟三產(chǎn)生的混合溶液
[0046]R為步驟四產(chǎn)生的混合溶液
[0047]S為步驟五產(chǎn)生的混合溶液
[0048]T為步驟六產(chǎn)生的混合溶液
[0049]U為步驟七產(chǎn)生的混合溶液
[0050]V為步驟八產(chǎn)生的混合溶液
[0051]W為本發(fā)明相變恒溫材料
[0052]I在30~40°C條件下混合
[0053]2攪拌加熱I小時，溫度保持在45°C左右
[0054]3在40~45°C、常壓條件下反應(yīng)0.5~1.5小時
[0055]4攪拌均勻，放置10~15分鐘
[0056]圖2為本發(fā)明一種相變溫度為27°C的無機(jī)相變材料重新融化的溫度-時間關(guān)系圖
[0057]本無機(jī)相變恒溫材料在26.50C時開始重新凝結(jié)，凝結(jié)時間為6.5小時，隨著溫度的降低，凝結(jié)時間也相應(yīng)縮短，16°C時凝結(jié)時間為4小時，7°C時凝結(jié)時間為2.5小時，1°C時凝結(jié)時間為1.5小時，(TC時凝結(jié)時間為I小時。
[0058]圖3為本發(fā)明一種相變溫度為27°C的無機(jī)相變材料控制溫度-時間關(guān)系
[0059]三條曲線分別為:室外環(huán)境溫度(35°C )、應(yīng)用本無機(jī)相變恒溫材料時溫度的變化和未應(yīng)用本無機(jī)相變恒溫材料時溫度的變化。相變材料控制溫度能力與時間成反比，隨著時間的增加，相變材料釋放的冷量開始減小，本相變材料在27°C時開始釋放冷量，并可保持溫度時間為14小時，然`后才會逐漸升溫，直至相變材料完全融化，則與環(huán)境溫度相等。
【權(quán)利要求】
1.本發(fā)明涉及一種由無機(jī)類物質(zhì)合成，性能穩(wěn)定，相變潛熱大，無毒無腐蝕，易塑性好的無機(jī)相變恒溫材料。 本發(fā)明的無機(jī)相變恒溫材料，按重量百分比由以下組成:

2.按照權(quán)利要求1所述的無機(jī)相變恒溫材料其特征是:所使用的材料都為無機(jī)物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無機(jī)相變恒溫材料其特征是:相變溫度在27°C，過冷度為0.5°C，相變潛熱為221KJ/KG，相變過程可逆，可循環(huán)使用次數(shù)為10000次以上。
【文檔編號】C09K5/06GK103484073SQ201210197373
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2012年6月15日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月15日
【發(fā)明者】楊玉生 申請人:中瑞森(天津)新能源科技有限公司