[发明专利]一种耐热型相变材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种耐热型相变材料的制备方法，属于相变材料制备技术领域。首先利用硝酸溶液对可膨胀石墨进行表面改性，并在高温条件下热膨胀一段时间，从而形成了较大的孔隙裂缝及大量的网状孔型结构，导热系数的提高更有利于强化放热过程的传热，使放热过程所需时间更少，有利于相变材料的相变焓和耐热性得到提高；本发明接着通过分散剂和偶联剂对硅藻土粉末进行表面改性，厨房饭菜残渣中微生物将葡萄糖分解成大分子糖类，网络结构在受热时起到了阻止高分子聚合物降解的作用，提高了相变材料的耐热性，继续加入八水氢氧化钡粉末，在一定温度下，容易在储能载体表面形成耐热型保护层，进一步提高相变材料的相变焓和耐热性，具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明公开了一种耐热型相变材料的制备方法，属于相变材料制备技术领域。

背景技术

相变材料是指随温度变化而改变物质状态并能提供潜热的物质。转变物理性质的过程称为相变过程，这时相变材料将吸收或释放大量的潜热。这种材料一旦在人类生活被广泛应用，将成为节能环保的最佳绿色环保载体，在我国已经列为国家级研发利用序列。

相变材料在特定温度区间发生相变，通过相变吸收或释放热量，实现蓄热调温作用，调整、控制工作源或材料周围环境的温度。高级烷烃、高级醇、高级酸、高级酯等固液相变材料在相变过程中容易流动，并且易与周围物质发生掺混，在实际应用中受到限制，微胶囊化是解决这一问题的有效方法之一。

相变微胶囊材料在相变过程中，作为内核的相变材料发生固液相转变，其外层的高分子膜始终保持为固态，因此该类相变材料在宏观上将一直为固态微粒，与传统相变材料相比，提高了稳定性，强化了传热性能，改善了加工性。

已报道的相变微胶囊的制备方法中，芯材的乳化多采用强烈的机械搅拌方式，制备的乳液颗粒直径较大、液滴分布不均且体系不稳定，其最终制备的相变胶囊颗粒大小大约在微米数量级。

目前虽然解决了甲醛释放的问题，而且单体一步加入，无需滴加，工艺简单，但是焓值保持率不高，仅能保持60％，这就使得相变材料的利用率下降。目前，相变材料的发展主要存在两方面的问题：一是单位质量的相变焓不高；其次是相变材料的热传递性能差，热稳定性差。

因此，发明一种相变焓高且热稳定性能好的相变材料对相变材料制备技术领域具有积极意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对目前相变材料存在相变焓低和热稳定性能差的缺陷，提供了一种耐热型相变材料的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：

一种耐热型相变材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：

（1）称取0.2～0.4kg可膨胀石墨放入带有120～160mL硝酸溶液的烧杯中混合搅拌，搅拌结束后倒入不锈钢容器中，再将不锈钢容器置于马弗炉中热膨胀，得到自制膨胀石墨；

（2）称取24～32g硅藻土研磨粉碎后过120目筛，收集过筛硅藻土粉末，将过筛硅藻土粉末、铝酸酯偶联剂ASA和十二烷基硫酸钠混合搅拌，得到混合物，继续向混合物中加入混合物质量7%的葡萄糖和混合物质量3%的厨房饭菜残渣，装入发酵罐中，密封发酵，发酵结束后，取出发酵产物，即为改性硅藻土粉末；

（3）将月桂酸、棕榈酸和硬脂酸混合放入烧杯中，将烧杯置于恒温水浴中搅拌熔化，自然冷却至室温，出料，得到低共熔混合物；

（4）称取16～20g八水氢氧化钡研磨，得到八水氢氧化钡粉末，将八水氢氧化钡粉末倒入真空加热炉中煅烧，得到煅烧八水氢氧化钡粉末；