[发明专利]去木质素巴沙木/相变复合材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种去木质素木料/相变复合材料的制备方法，将巴沙木原木加入NaOH与NaHSO₃的混合溶液中；将得到的溶液，加热脱去巴沙木原木中的木质素；将木料用去离子水洗涤后，加入H₂O₂水溶液中加热；将加热处理后的固体产物在冷冻干燥机中干燥；再将相变材料与导热填料热水浴搅拌充分混合；然后将所得的混合物真空浸渍到去木质素巴沙木中，得到去木质素巴沙木/相变复合材料，有利于提高复合相变材料的储热及热响应能力，使应用范围更加广泛。本发明方法具有成本低、轻质、无毒、储热能力高、各向异性导热、循环稳定性好和制备工艺简单等优势。

技术领域

本发明涉及传热、热交换或储热的材料领域，具体涉及一种去木质素巴沙木/相变复合材料的制备方法。

背景技术

目前，限制有机相变材料应用的最主要问题是材料在相变过程中由于吸收热量导致液体溢出，以及材料本身导热能力不足。为了克服上述问题，对相变材料进行适当的物理或者化学处理已成为一种通用的手段。近年来，接枝改性、共混、熔融浸渍、微胶囊包覆、多孔材料封装、静电纺丝包覆等手段被有效利用，并提出了增强导热性能的相关方法。形状稳定的相变材料(ssPCMs)可避免相变过程中的液体溢出及体积变化，为热存储技术及散热技术开辟了新前景，成为领域内研究的热点之一。其中，基于多孔材料封装相变有机材料因其方法简单、成本低廉，还可以根据孔的性质衍生出其他诸如阻燃性、磁传导、热传导、光电转换等性能，受到研究者的关注。因此寻找一种有固定孔取向的多孔材料用于封装相变材料，制备出具有高储能密度、各向异性导热的相变复合材料，在热能存储及电子器件的散热领域具有重要意义。

木材的天然管道结构，是物质和能量传输的良好通道，天然木材具有垂直取向的有序排列孔结构，对于需要利用单向导热的区域十分有利。通过对原木材料做去木质素处理后，即可得到具有天然垂直孔取向，优异机械性能的多孔材料，在热管理方面具有潜在应用。巴沙木是世界上最轻的商品用材，因其容重小、材质均匀、易加工，可用做多种轻型结构物的重要材料。巴沙木的微观结构具有十分鲜明的特征，其管胞壁厚不足1μm，主要分布有两类尺寸的管胞，一类管胞直径120-150μm，另一类管胞直径20-40μm。材料的宏观均匀性和微观上的各向异性，使其在热管理方向有潜在应用。

发明内容

为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种去木质素巴沙木/相变复合材料的制备方法，针对现有复合相变材料，制备去木质素巴沙木/相变复合材料，本发明方法具有成本低、轻质、无毒、储热能力高、循环稳定性好和制备工艺简单的优势。

为达到上述发明创造目的，本发明采用如下技术方案：

一种去木质素巴沙木/相变复合材料的制备方法，包括以下步骤：

1)将巴沙木原木加入NaOH与NaHSO₃的混合溶液中；

2)将在步骤1)中得到的溶液进行加热处理，脱去巴沙木原木中的木质素；

3)将在步骤2)中得到的产物用去离子水洗涤后，加入浓度不低于30wt.％的H₂O₂水溶液中，加热处理，得到固体产物；

4)将经过步骤3)热处理后得到的固体产物在冷冻干燥机中干燥，得到去木质素巴沙木；

5)将相变材料与导热填料在热水浴中搅拌，充分混合；

6)将在步骤5)所得的混合物真空浸渍到在步骤4)得到的去木质素巴沙木中，或者将相变材料真空浸渍到在步骤4)得到的去木质素巴沙木中，得到去木质素巴沙木/相变复合材料。