專利名稱：一種烷醇類自調溫相變材料的制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種相變材料的制備方法，特別涉及一種相變溫度為25°C左右的相變材料。
背景技術：
近年來,相變儲能材料(phase change material, PCM)成為國內外能源利用和材料科學方面研究的熱點，相變儲能技術可解決能量供求在時間和空間上不匹配的矛盾，是提高能源利用率的有效手段。相變材料在其物相變化過程中，可以吸收環(huán)境的熱(冷)量，并在需要時向環(huán)境放出熱(冷)量，從而達到控制周圍環(huán)境溫度的目的。利用相變材料的相變潛熱進行能量的貯存和應用，是近年來受到廣泛重視的課題。作為結晶水合鹽的典型代表，六水氯化鈣具有如下的特點:在29.9°C發(fā)生固-液相變，熔化熱為170kJ/kg。由于熔化熱較大，溫度適中，化學性質穩(wěn)定，原料來源廣泛且價格便宜，因此六水氯化鈣作為相變儲熱材料已被投入市場，廣泛用作取暖、制冷、空調。但是，這類無機相變材料通常存在著兩個問題:一是過冷現(xiàn)象，即物質冷凝到“冷凝點”時并不結晶，而須到“冷凝點”以下的一定溫度時方開始結晶，目前的解決辦法是加入成核劑以促進其結晶。另一個問題是出現(xiàn)相分離，即加熱使鹽水混合物變成無機鹽時，某些鹽類有部分不溶解于結晶水而沉于底部，冷卻時也不與結晶水結合，從而形成分層，通常解決的辦法是加入增稠劑。目前，已研制出以六水氯化鈣為主蓄熱劑、黃原膠為增稠劑、SrO2為成核劑的相變材料體系，其大多數(shù)的應用都是根據(jù)六水氯化鈣的熔點而投入適當?shù)膱龊?，并沒有提及降低相變溫度的問題。對于應用于宇航服中的相`變材料來說，為了達到調節(jié)宇航員在高空作業(yè)、密閉狀態(tài)下的體溫平衡，其相變溫度必須較低，屬于儲冷體系。因此，生產(chǎn)一種相變潛熱大、成本低廉、無毒無腐蝕性、穩(wěn)定性較好且相變溫度在22°C左右的相變材料有著重要的意義。

發(fā)明內容
根據(jù)背景技術，本發(fā)明的目的在于提供一種相變潛熱大、成本低廉、無毒無腐蝕性、穩(wěn)定性較好且相變溫度在25 °C左右的相變材料。該相變材料無毒無腐蝕性，相變溫度23 27°C，相變焓160 230kJ/kg，熱穩(wěn)定性良好；且制備方法簡單，原料易得，成本低，可滿足一種防護服用冷卻相變材料的要求。技術方案如下:
一種相變材料的制備方法，其特征在于將CfTc2tl烷醇主相變劑和含有CltTC5tl烷烴混合物輔相變劑按照摩爾比1:2 10的比例混合，然后放入恒溫槽，調節(jié)溫度，使恒溫槽從室溫開始升溫到70°c，觀察樣品形態(tài)，待樣品完全變成透明狀液態(tài)時，取出樣品，在常溫冷卻，或者在常溫冷卻得到所需制品，冷凍15 72h，得到相變溫度23 27°C，相變焓160 230kJ/kg的相變材料；優(yōu)選的，C廠C2tl烷醇主相變劑和含有CltTC5tl烷烴混合物輔相變劑分別為十二醇和石蠟； 更優(yōu)選的，十二醇和石蠟的摩爾比為1:4 7。


圖1為例1、2、3、4的DSC曲線 圖2為例5、6、7、8、9、10的DSC曲線圖。
具體實施例方式本發(fā)明中所用的原料:十二醇，分析純，北京精益化學制品有限公司；石蠟，天津市福晨化學試劑廠。按一定比例稱量石蠟和十二醇樣品，倒入燒杯中，然后放入恒溫槽，調節(jié)溫度，使恒溫槽從室溫開始升溫到70度，觀察樣品形態(tài)，待樣品完全變成透明狀液態(tài)時，取出樣品，在常溫冷卻得到所需制品。相變材料 的相變溫度和相變焓采用示差掃描量熱儀(DSC)測定。下面結合實施例對本發(fā)明作進一步說明。實施例1
按石蠟:十二醇=1:4比例稱量樣品，倒入燒杯中，然后放入恒溫槽，調節(jié)溫度，使恒溫槽從室溫開始升溫到70度，觀察樣品形態(tài)，待樣品完全變成透明狀液態(tài)時，取出樣品，在常溫冷卻得到所需制品。制得的相變材料相變溫度為24.45°C，相變焓為162.7091 kj/kg，見附圖1。實施例2
按石蠟:十二醇=1:5比例稱量樣品，倒入燒杯中，然后放入恒溫槽，調節(jié)溫度，使恒溫槽從室溫開始升溫到70度，觀察樣品形態(tài)，待樣品完全變成透明狀液態(tài)時，取出樣品，在常溫冷卻得到所需制品。制得的相變材料相變溫度為24.970C，相變焓為187.5993 kj/kg，見附圖1。實施例3
按石蠟:十二醇=1:6比例稱量樣品，倒入燒杯中，然后放入恒溫槽，調節(jié)溫度，使恒溫槽從室溫開始升溫到70度，觀察樣品形態(tài)，待樣品完全變成透明狀液態(tài)時，取出樣品，在常溫冷卻得到所需制品。制得的相變材料相變溫度為26.38°C，相變焓為161.04 kj/kg，見附圖1。實施例4
按石蠟:十二醇=1:7比例稱量樣品，倒入燒杯中，然后放入恒溫槽，調節(jié)溫度，使恒溫槽從室溫開始升溫到70度，觀察樣品形態(tài)，待樣品完全變成透明狀液態(tài)時，取出樣品，在常溫冷卻得到所需制品。制得的相變材料相變溫度為23.8°C，相變焓為161.4374 kj/kg，見附圖1。實施例5
按石蠟:十二醇=1:5比例稱量樣品，倒入燒杯中，然后放入恒溫槽，調節(jié)溫度，使恒溫槽從室溫開始升溫到70度，觀察樣品形態(tài)，待樣品完全變成透明狀液態(tài)時，取出樣品，在常溫冷卻得到所需制品，未經(jīng)冷凍，直接測其相變溫度和相變焓。
制得的相變材料相變溫度為23.770C，相變焓為189.2743 kj/kg，見附圖2。實施例6
按石蠟:十二醇=1:5比例稱量樣品，倒入燒杯中，然后放入恒溫槽，調節(jié)溫度，使恒溫槽從室溫開始升溫到70度，觀察樣品形態(tài)，待樣品完全變成透明狀液態(tài)時，取出樣品，在常溫冷卻得到所需制品，冷凍15h，測其相變溫度和相變焓。制得的相變材料相變溫度為23.41°C，相變焓為227.122 kj/kg，見附圖2。實施例7
按石蠟:十二醇=1:5比例稱量樣品，倒入燒杯中，然后放入恒溫槽，調節(jié)溫度，使恒溫槽從室溫開始升溫到70度，觀察樣品形態(tài)，待樣品完全變成透明狀液態(tài)時，取出樣品，在常溫冷卻得到所需制品，冷凍20h，測其相變溫度和相變焓。制得的相變材料相變溫度為23.700C，相變焓為210.041 kj/kg，見附圖2。實施例8
按石蠟:十二醇=1:5比例稱量樣品，倒入燒杯中，然后放入恒溫槽，調節(jié)溫度，使恒溫槽從室溫開始升溫到70度，觀察樣品形態(tài)，待樣品完全變成透明狀液態(tài)時，取出樣品，在常溫冷卻得到所需制品，冷凍24h，測其相變溫度和相變焓。制得的相變材料相變溫度為24.31°C，相變焓為216.36 kj/kg，見附圖2。實施例9
按石蠟:十二醇=1:5比例稱量樣品，倒入燒杯中，然后放入恒溫槽，調節(jié)溫度，使恒溫槽從室溫開始升溫到70度，觀察樣品形態(tài)，待樣品完全變成透明狀液態(tài)時，取出樣品，在常溫冷卻得到所需制品，冷凍50h，測其相變溫度和相變焓。制得的相變材料相變溫度為23.290C，相變焓為201.65 kj/kg，見附圖2。實施例10
按石蠟:十二醇=1:5比例稱量樣品，倒入燒杯中，然后放入恒溫槽，調節(jié)溫度，使恒溫槽從室溫開始升溫到70度 ，觀察樣品形態(tài)，待樣品完全變成透明狀液態(tài)時，取出樣品，在常溫冷卻得到所需制品，冷凍72h，測其相變溫度和相變焓。制得的相變材料相變溫度為24.030C，相變焓為207.87 kj/kg，見附圖2。
權利要求
1.一種烷醇類自調溫相變材料的制備方法，其特征在于:將C廠C2tl烷醇主相變劑和含有CltTC5tl烷烴混合物輔相變劑按照摩爾比1:2 10的比例混合，然后放入恒溫槽，調節(jié)溫度，使恒溫槽從室溫開始升溫到70°c，觀察樣品形態(tài)，待樣品完全變成透明狀液態(tài)時，取出樣品，在常溫冷卻，或者在常溫冷卻得到所需制品，冷凍15 72h，得到相變溫度23 27°C，相變焓160 230kJ/kg的相變材料。
2.根據(jù)權利要求1所述的烷醇類自調溫相變材料的制備方法，其特征在于:將Cf^C2tl烷醇主相變劑和含有CicTC5tl烷烴混合物輔相變劑分別為十二醇和石蠟。
3.根據(jù)權利要求2所述的烷醇類自調溫相變材料的制備方法，其特征在于:所述的十二醇和石蠟的摩爾比為1:4 7。
4.根據(jù)權利要求1所述的烷醇類自調溫相變材料的制備方法，其特征在于:按石蠟:十二醇=1:4比例稱量樣品，倒入燒杯中，然后放入恒溫槽，調節(jié)溫度，使恒溫槽從室溫開始升溫到70 °C，觀察樣品形態(tài)，待樣品完全變成透明狀液態(tài)時，取出樣品，在常溫冷卻得到所需制品，制得的相變材料相變溫度為24.45°C，相變焓為162.7091 kj/kg。
5.根據(jù)權利要求1所述的烷醇類自調溫相變材料的制備方法，其特征在于:按石蠟:十二醇=1:5比例稱量樣品，倒入燒杯中，然后放入恒溫槽，調節(jié)溫度，使恒溫槽從室溫開始升溫到70 °C，觀察樣品形態(tài)，待樣品完全變成透明狀液態(tài)時，取出樣品，在常溫冷卻得到所需制品，冷凍50h，測其相變溫度和相變焓，制得的相變材料相變溫度為23.29°C，相變焓為201.65 kj/kg。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種相變材料的制備方法，以十二醇為主相變劑，石蠟為輔相變劑，研制出了一種低溫相變材料，相變溫度在22℃左右，相變焓值比較大，在180J/g左右，材料性能穩(wěn)定、相變可逆性好、相變時體積變化小、安全無毒、無腐蝕性。
文檔編號C09K5/06GK103194183SQ20131014346
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月24日 優(yōu)先權日2013年4月24日
發(fā)明者劉太奇, 馬喜偉, 馬福瑞 申請人:北京石油化工學院