[发明专利]一种定型相变复合材料的制备方法

说明书

一种定型相变复合材料的制备方法，该方法是将相变材料与至少一种硅烷单体、乳化剂和无机盐置于去离子水中，制备得到混合液；然后进行升降温处理，加入碱性溶液，放置一段时间后，再加入丙烯酸或丙烯酰胺，可获得定型相变材料预制液；将预制液在60‑95℃反应后自然冷却，得到定型相变材料。本发明所制备的定型相变材料为任意形状的白色固体，可根据使用需要进行切割，具有一定的强度、弹性和较高的相变焓值；在相变前后不发生相态的转变，始终保持固态。该方法制备简单，大大降低了制备成本，可满足蓄热电炉、太阳能储存、保温纤维及建筑节能等领域的需要。

技术领域

本发明涉及一种定型相变复合材料的制备方法，特别涉及一种固固相变材料，在其吸放热的过程中，始终维持形状稳定，具有可以调节的相变温度，相变焓值等特点，属于化工材料制备技术领域。

背景技术

众所周知，能源是现代科技与经济发展的基础。能源的有效转换和利用是解决当今能源短缺问题的主要途径。储能技术可解决能量供求在时间和空间上不匹配的问题，是提高能源利用率的有效手段。

采用相变材料进行能量储存和利用成为节约和利用有限能源的有效方法，也是提高热传导效果的有效方法(Form-stable phase change materials for thermal energystorage[J].Renewable and Sustainable Energy Reviews,2012,16(4):1999-2040.)。

相变材料具有无毒、无过冷和析出现象、性能稳定、成本低、相变温度范围广等优点，受到广泛研究。但是相变材料在相变过程中往往会团聚凝结，造成局部堆积，从而影响相变材料的再次分散和使用。因此，固-液相变材料往往需要封装之后才能使用(Preparation and characterizations of asphalt/lauric acid blends phase changematerials for potential building materials[J].Construction&BuildingMaterials,2017,152:568-575.)。微胶囊技术成为了封装相变材料的主要方法，但是微胶囊的壳材如果发生开裂，并没有有效方法解决相变材料的泄漏问题。同时，高分子材料往往是热的不良导体，从而延长热传导的反应时间，降低了相变材料的储热密度和热性能。因此，对相变材料进行定型化处理开始被广泛研究。

高分子材料的三维网状结构与相变材料形成的定形相变材料可以采用球磨法形成微粒或者粉末后进行使用。高分子定形相变材料的优点是方法简单，相变材料不泄露；缺陷是当热导率较低的高分子载体加入时，降低了相变材料的热导率和材料整体的蓄热能力；并且价格昂贵。无机/有机复合相变材料是现代科技在蓄能领域应用的极大进步。二氧化硅、二氧化钛、多孔氧化铝、膨胀石墨、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石，以及活性炭等片层或多孔材料是理想的无机材料。对于纳米片层结构材料而言，它往往通过插层分子之间较强的范德华力、静电力等物理和化学作用，与相变材料相结合，方法主要有液相插层法(A reviewof intercalation composite phase change material:Preparation,structureandproperties[J].Renewable&Sustainable Engy Reviews,2012,16(4):2094-2101.)和熔融插层法。