[发明专利]一种含纳米粒子的降温垫用蓄冷材料

说明书

技术领域

本发明属于蓄冷材料领域，具体涉及一种含纳米粒子的降温垫用蓄冷材料。

背景技术

随着人们生活水平的提高，节能低碳及健康意识逐渐增强，通过不用电的方法在夏天给人体较长时间的适当降温，健康环保舒适。

蓄冷材料在相变温度区间能保持温度近似恒定温度，利用相变潜热进行能量的储存，从而控制温度。

目前市场上降温垫质量良莠不齐，普遍存在易结块、舒适感不佳、易霉变等问题，CN1221014A公开了通过添加甘油改善结块现象，但十水硫酸钠结晶后颗粒感仍然明显，衰变率高；CN101760182A等专利公开了通过添加羧甲基纤维素钠起到对十水硫酸钠的增稠和悬浮作用，但仍有结块现象，使用时舒适感不佳；国外有报道使用交联后的丙烯酸制备水凝胶，该水凝胶呈酸性、耐盐性差、易霉变，硫酸钠容易在其表面析出而造成固液分离，为解决上述问题，特提供一种新的技术方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种含纳米粒子的降温垫用蓄冷材料，通过选择卤化盐调节蓄冷材料的相变温度，筛选并添加一定配比的纳米粒子、防过冷剂和增稠剂等，制备相分离程度低、不霉变、性能稳定、外观为白色棉絮状的蓄冷材料。

上述目的通过以下技术方案实现：

本发明的一种含纳米粒子的降温垫用蓄冷材料中配方的重量百分比为：80-90％的十水硫酸钠、2-6％的卤化盐或水合卤化盐、2-6％的防过冷剂、1-3％的纳米粒子、1-5％的增稠剂、其余为去离子水，各组分重量百分比之和为100％；所述纳米粒子的平均粒径在50纳米以内。

所述卤化盐或水合卤化盐为氯化铵、氯化锂、氯化钾、氯化钠、七水合氯化镁、二水合氟化钾、四水合氟化钾中的一种或两种；所述防过冷剂为硼酸、无水硼砂、五水硼砂、十水硼砂中的一种或两种的组合物；所述纳米粒子为纳米级二氧化硅、氧化铝、碳酸钙、氧化锌、氧化铁、纳米银、碳纳米管或光触媒中的一种或几种；所述增稠剂为聚丙烯酸甲酯-聚丙烯酰胺共聚物、聚丙烯酸-聚丙烯酰胺共聚物、聚丙烯酸甘油脂-聚丙烯酰胺共聚物、聚丙烯酸钠-聚丙烯酰胺共聚物、聚甲基丙烯酸钠-聚丙烯酰胺共聚物、聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酰胺、聚(N-异丙基丙烯酰胺)、聚丙烯酸钠、聚甲基丙烯酸钠和海藻酸钠、羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素，可选其中两种或多种。

具体制备步骤如下：

(1)将十水硫酸钠、卤化盐或水合卤化盐、防过冷剂共混后在不锈钢加热炉中加热到40-80℃；

(2)待其融化后在高速搅拌机搅拌下慢慢加入纳米粒子，直到纳米粒子分散均匀，继续搅拌2-5小时；

(3)在50-80℃高速混入增稠剂和去离子水，搅拌均匀后冷却到25℃即得蓄冷材料。

通过将纳米粒子均匀分散在含增稠剂的蓄冷材料中，加强了交联结构支撑作用，从而增加了降温垫的抗压强度。由于纳米粒子有十水硫酸钠相似的晶型，降温时纳米粒子能改善十水硫酸钠晶型并形成细小晶体，并具有一定的防霉杀菌作用。

本发明的有益效果：本发明的蓄冷材料呈白色棉絮状，具有相分离程度低、手感细腻、环保无毒等优点，原料易得，容易实施。

具体实施方式

以下为本发明的具体实施案例，进一步描述本发明，但本发明不仅限于此。

实施例1

将80kg十水硫酸钠、2kg的氯化铵、2kg的氯化钾、1.5kg的氯化钠、3kg的五水硼砂、3kg的硼酸在不锈钢加热炉中加热到60℃，融化后将其搅拌均匀，在6000rpm高速搅拌下慢慢加入1kg的纳米级氧化铝(平均粒径：45nm)，边加边搅拌，直到纳米级氧化铝分散均匀，搅拌2小时，在80℃慢慢加入2kg聚甲基丙烯酸钠-聚丙烯酰胺共聚物和7kg去离子水，加完聚甲基丙烯酸钠-聚丙烯酰胺共聚物和去离子水继续搅拌1小时，冷却到25℃得到产品。

实施例2

将85kg十水硫酸钠、1kg氯化钠、1.5kg二水合氟化钾、3kg的十水硼砂在加热炉中加热到60℃，融化后将其搅拌均匀，在7000rpm高速搅拌下慢慢加入0.5kg的光触媒(平均粒径：30nm)，边加边搅拌，直到光触媒分散均匀，搅拌3小时，在50℃慢慢加入1kg的聚丙烯酸钠-聚丙烯酰胺共聚物、0.5kg的羟丙基纤维素和7.5kg去离子水，加完聚丙烯酸钠-聚丙烯酰胺共聚物、羟丙基纤维素和去离子水继续搅拌1.5小时冷却到25℃得到产品。

实施例3

将90kg十水硫酸钠、2.5kg氯化钠、3kg十水硼砂、1kg的硼酸在不锈钢加热炉中加热到70℃，融化后将其搅拌均匀，在8000rpm高速搅拌下慢慢加入0.8kg纳米银(平均粒径：20nm)，边加边搅拌，直到纳米银分散均匀，搅拌4小时，在60℃慢慢加入1kg聚甲基丙烯酸钠-聚丙烯酰胺共聚物、0.7kg的海藻酸钠和1kg的去离子水，加完聚甲基丙烯酸钠-聚丙烯酰胺共聚物、海藻酸钠和去离子水继续搅拌2小时，冷却到25℃得到产品。