[发明专利]一种基于碳酸钙纳米囊泡的相变储能材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种基于碳酸钙纳米囊泡的相变储能材料的制备方法，其特征在于：（1）将二水氯化钙、多巴胺盐酸盐、聚乙二醇按质量比150：1~20：1~150溶解于溶剂无水乙醇中，搅拌混合均匀，形成透明溶液；（2）将透明溶液放入密封容器中，容器中另放碳酸氢铵固体，0‑60℃下进行反应1~48 h；（3）将步骤（2）所得溶液离心，将固体用乙醇洗涤、离心2次；（4）将固体真空干燥24 h，即得目标产物。本发明优点：工艺过程简单、操作简便、成本低，易于工业化生产；采用本方法制备的相变储能材料具有尺寸小、分散性好、均一性高等优点，通过相变实现保温材料的储能和温度调节功能，在建筑相变材料领域具有应用前景。

技术领域

本发明属于相变储能领域，涉及一种基于碳酸钙纳米囊泡的相变储能材料的制备方法。

技术背景

近年来，我国正进行大规模的城市扩建和老旧小区的改建，而现代建筑不断向高层发展，要求使用轻质围护材料。普通轻质材料热容较小，会使室温波动较大，造成室内热环境不舒适，增加空调负荷，导致建筑能耗上升。为克服这一缺陷，设计和制备具有储能作用的相变保温材料日益受到关注。相变材料具有普通建材无法比拟的热容，普通建材在温度变化1℃时储存同等热量需要190倍相变材料的质量。相变建材对于房间内的气温稳定及空调系统工况的平稳是非常有利的。相变储能建筑材料兼备普通建材和相变材料两者的优点，能够吸收和释放适量的热能；能够和其他传统建筑材料同时使用；不需要特殊的知识和技能来安装使用蓄热建筑材料；能够用标准生产设备生产；在经济效益上具有竞争性。

相变材料主要包括无机相变材料、有机相变材料和复合相变材料三类。其中，无机类相变材料主要有熔融盐类、结晶水合盐类、金属或合金类等；有机类相变材料主要包括石蜡、醋酸和其他有机物；复合相变储热材料既能有效克服单一的无机物或有机物相变储热材料存在的缺点，又可以改善相变材料的应用效果以及拓展其应用范围。

用于建筑围护结构的相变建筑材料，选择合适的相变材料至关重要，应具有以下几个特点：（1）熔化潜热高，相变中能贮藏或放出较多的热量；（2）相变过程可逆性好、体积变化小；（3）相变温度合适，能控制的特定温度；（4）导热系数大；（5）安全无毒，成本低，易制备。

目前相变储能建筑材料主要存在耐久性以及经济性方面的问题。耐久性问题主要是相变材料在循环过程中热物理性质的退化问题；相变材料易从基体的泄漏问题；相变材料对基体材料的作用问题。经济性问题主要是为解决耐久性，导致单位热能储存费用的上升，必将失去与其他储热法或普通建材竞争的优势。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，相变储能建筑材料必将在今后的建材领域广泛应用，具有非常广阔的应用前景。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的相变材料易从基体的泄漏的问题，提供了一种碳酸钙囊泡包载聚乙二醇的纳米相变材料的制备方法，其分散性好、均一性高，制备工艺简单，价格低廉。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于碳酸钙纳米囊泡的相变储能材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）将二水氯化钙、多巴胺盐酸盐、聚乙二醇按质量比150：1~20：1~150溶解于溶剂无水乙醇中，搅拌混合均匀，以形成透明溶液；

（2）将步骤1）所得溶液放入密封容器中，容器中另放碳酸氢铵固体，在密闭容器内，0-60℃下进行反应，反应时间为1~48 h；

（3）将步骤2）所得溶液离心，随后将固体用乙醇洗涤，再次离心，共洗涤2次；

（4）将步骤3）所得固体真空干燥24 h，即得目标产物。

进一步，所述步骤（1）中二水氯化钙、多巴胺盐酸盐、聚乙二醇的质量比150：8~12：1~150

进一步，所述步骤（1）中聚乙二醇的分子量为400-1500。

进一步，所述步骤（1）中聚乙二醇的分子量为800-1200。