[发明专利]一种反相乳液法制备水合盐/石蜡/纤维素海绵复合相变材料的方法

说明书

本发明涉及一种反相乳液法制备水合盐/石蜡/纤维素海绵复合相变材料的方法。该方法包括：石蜡包覆水合盐的反相乳液制备，亲油型纤维素海绵制备，水合盐/石蜡/纤维素海绵复合相变材料制备。该方法可以降低水合盐的过冷度，同时提高水合盐的热稳定性。

技术领域

本发明属于相变材料制备方法领域，特别涉及一种反相乳液法制备水合盐/石蜡/纤维素海绵复合相变材料的方法。

背景技术

相变材料是指随温度变化可以改变物质相态并在相转变的过程中释放和吸收热量从而提供潜热的物质，相变材料可分为有机相变材料和无机相变材料。其中，相比有机相变材料，无机水合盐相变材料具有高焓值、高储热密度、高热导、不可燃、廉价等一系列优势，被广泛应用在储热领域。

申请号为2018112773140的中国专利公开了一种分段储热复合相变材料及其制备方法。使用有机相变材料乳化水合盐相变材料，得到分段储热相变材料，一定程度上克服了水合盐融化后产生的自由水的挥发问题。该技术制备的相变储热材料虽然具有优异的相变性能，但是分段相变点的相变材料吸热温度段不均匀，不利于日常使用，且有机相变材料比重过大，水合盐含量较低，不利于发挥出水合盐优异的储热性能。

但水合盐相变材料也存在一些固有缺陷：

1.水合盐相变材料在降温结晶的过程中存在过冷问题，不能在所要求的温度范围内结晶。

2.水合盐相变材料在多次加热冷却循环后由于水分的挥发而使得相变焓值降低。

3.水合盐相变材料在融化后存在泄漏的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种反相乳液法制备水合盐/石蜡/纤维素海绵复合相变材料的方法，以克服现有技术中水合盐相变材料热稳定性低，在降温结晶的过程中存在过冷问题等缺陷。

本发明提供一种反相乳液法制备水合盐/石蜡/纤维素海绵复合相变材料的方法，包括：

(1)以熔融水合盐为水相，熔融石蜡为油相，加入乳化剂，搅拌，得到石蜡包覆水合盐的反相乳液；其中水合盐与石蜡的质量比为1:1～4:1，乳化剂占水合盐质量的1～5％；

(2)将纤维素与交联剂和疏水改性剂混合，搅拌，冷冻，冷冻干燥，然后交联，得到亲油型纤维素海绵，其中纤维素与疏水改性剂的质量比为1:0.5～1:6；

(3)将步骤(2)中亲油型纤维素海绵浸渍到步骤(1)中石蜡包覆水合盐的乳液中，得到水合盐/石蜡/纤维素海绵复合相变材料。

所述步骤(1)中熔融温度为40～70℃。

所述步骤(1)中搅拌为机械搅拌，搅拌转速为2000～10000rpm，搅拌时间为1～5min。

所述步骤(1)中水合盐包括十水合硫酸钠、十水合碳酸钠、十二水合磷酸氢二钠、三水合乙酸钠、六水合氯化钙、六水合氯化镁或共晶盐。

所述共晶盐包括66.6wt％CaCl₂·6H₂O+33.4wt％MgCl₂·6H₂O、60wt％ Na₂HPO₄·12H₂O+40wt％Na₂SO₄·10H₂O、75wt％Na₂HPO₄·12H₂O+25wt％Na₂CO₃·10H₂O中的一种或几种。

所述步骤(1)中石蜡包括十六烷、十八烷、二十烷、二十二烷中的一种或几种。