[发明专利]一种隔热储热复合材料及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种隔热储热复合材料及其制备方法与应用。所述复合材料包括：高分子发泡材料和位于所述高分子发泡材料内部的相变材料，所述相变材料占所述隔热储热复合材料的重量比为10％‑99％；所述高分子发泡材料占所述隔热储热复合材料的重量比为1％‑90％。该复合材料潜热大，制备过程绿色环保，利于推广。

技术领域

本发明属于相变复合材料技术领域，具体涉及一种隔热储热复合材料及其制备方法与应用。

背景技术

相变材料(PCM-Phase Change Material)是指温度不变的情况下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。目前这种材料在航天、建筑、服装、制冷设备、军事、通讯、电力等领域应用广泛。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，在我国已经被列入国家级研发利用序列。

用于建筑围护结构的相变建筑材料的研制，选择合适的相变材料至关重要，相变材料应具有以下特点：(1)熔化潜热高，使其在相变中能贮藏或放出较多的热量；(2)相变过程可逆性好、膨胀收缩性小、过冷或过热现象少；(3)有合适的相变温度，能满足需要控制的特定温度；(4)导热系数大，密度大，比热容大；(5)相变材料无毒，无腐蚀性，成本低，制造方便。在实际研制过程中，要找到满足这些理想条件的相变材料非常困难。因此，人们往往先考虑具有合适的相变温度和具有较大相变潜热的相变材料，而后再考虑各种影响研究和应用的综合性因素。现存的问题主要集中在相变储热建筑材料耐久性以及经济性方面。耐久性主要表现三个方面：

(1)相变材料在循环过程中热物理性质的退化问题；

(2)相变材料易从基体中泄漏的问题；

(3)相变材料对基体材料的作用问题。

经济性主要表现为：如果要最大化解决上述问题，将导致单位热能储存费用的上升，必将失去与其它储热法或普通建材竞争的优势。相变储热建筑材料经过20多年的发展，其智能化功能性的特点毋容置疑。随着人们对建筑节能的日益重视，环境保护意识的逐步增强，相变储热建筑材料将在今后的建材领域具有非常广阔的应用前景。

发明内容

本发明提供一种隔热储热复合材料，所述复合材料包括：高分子发泡材料和位于所述高分子发泡材料内部的相变材料，

所述相变材料占所述隔热储热复合材料的重量百分比为10％-99％；

所述高分子发泡材料占所述隔热储热复合材料的重量百分比为1％-90％。

根据本发明的隔热储热复合材料，所述相变材料占所述隔热储热复合材料的重量百分比可以为15％-90％、20-85％、25-80％、30-75％、40-65％。

根据本发明的隔热储热复合材料，所述高分子发泡材料占所述隔热储热复合材料的重量百分比可以为10％-85％、15％-80％、20％-75％、25％-70％、35％-60％。

根据本发明的隔热储热复合材料，所述相变材料可以在高分子发泡材料内部部分填充或全部填充。当部分填充时，所述复合材料具有外层和内层的双层结构，所述外层为含有所述相变材料的高分子发泡层，所述内层为空心高分子发泡层。

根据本发明的隔热储热复合材料，所述高分子发泡材料具有闭孔结构，优选地，所述高分子发泡材料的闭孔率在90％以上，例如93％以上、95％以上。例如，所述高分子发泡材料可以选自发泡PP、发泡PE、发泡PVC、发泡EVA和发泡PS等中的至少一种。例如，所述高分子发泡材料的孔径100nm-100μm，比如，200nm-50μm、500nm-25μm、1μm-10μm。例如，所述高分子发泡材料的形状可以为珠粒、片材、块状和粉末状等中的至少一种。