[发明专利]一种含聚乙二醇的温控胞衣复合材料的制备方法

说明书

本申请公开了含聚乙二醇的温控胞衣复合材料的制备方法，以相变材料聚乙二醇作为温基体，以石蜡、硬脂酸、氢氧化铝、3.5水硼酸锌、短切玻璃纤维粉末作为添加材料复配，将聚乙二醇的阻燃特性与石蜡、硬脂酸的不溶于水特性相结合，得到两种特性兼备的复合材料，再以氢氧化铝、3.5水硼酸锌和短切玻璃纤维作为增强体，经水浴熔融搅拌法制备出相变温度在58℃~75℃范围的含聚乙二醇的温控胞衣复合材料，该材料难溶于水且阻燃性质和力学性质良好；以该材料作为胞衣外壳，以温度控制封装材料的相态，由固相转化为液相，进而控制被封装物的释放。用于煤自燃阻化以及森林、草原防火使用。

技术领域

本发明属于温控防火材料领域，尤其涉及一种含聚乙二醇的温控胞衣复合材料的制备方法。

背景技术

固-液相变材料通过固-液相变实现热能的储存和释放，固-液相变材料包括高温相变材料（相变温度在150℃以上）和中低温相变材料（相变温度在0℃~150℃之间），已广泛应用于建筑节能、工业余热回收、电子产品热保护及调温服装等领域。

聚乙二醇为环氧乙烷聚合物，分子式用HOCH2(CH2OCH2)nCH2OH表示，聚乙二醇是一种不易燃烧、无毒、无污染的高分子聚合物，相变焓值高，无过冷现象、也不存在相分离问题，比起无机水合盐及石蜡等，是较为理想的相变储能材料。相对分子质量在3000~20000之间的聚乙二醇常温下为白色状块或薄片，或为白色粉末。可溶于水，有微臭味。熔点54-68℃。结晶速率很高，且具有较大的相变焙、无腐蚀性，无毒性，性能较稳定，不易出现过冷现象和相分离，且价格便宜。

发明内容

解决的技术问题：

针对现有技术的不足，本申请提供了一种含聚乙二醇的温控胞衣复合材料的制备方法，解决了现有技术存在的原料成本高、制备方法复杂、力学性能差、阻燃效果差等等难题，以聚乙二醇、石蜡、硬脂酸、作为相变材料，以氢氧化铝、3.5水硼酸锌、作为无机阻燃材料，短切玻璃纤维粉末作为增强材料，制备出的温控胞衣复合材料作为一种特定的封装材料和技术，以温度控制封装材料的相态，进而控制被封装物的释放。

技术方案

为实现上述目的，本申请通过以下技术方案予以实现：

一种含聚乙二醇的温控胞衣复合材料的制备方法，将相变材料聚乙二醇为作为温控胞衣复合材料中的基体材料，将石蜡、硬脂酸、氢氧化铝、3.5水硼酸锌、短切玻璃纤维粉末作为添加材料与聚乙二醇复配制得含聚乙二醇的温控胞衣复合材料。

进一步的，所述原料聚乙二醇的质量百分比为30％~36％，原料石蜡的质量百分比为20％~24％，原料硬脂酸的质量百分比为10％~12％，原料氢氧化铝的质量百分比为12％~17％，原料3.5水硼酸锌的质量百分比为12％~17％，原料短切玻璃纤维粉末的质量百分比为4％~6％，以上原料的含量总和为100%。

进一步的，所述制备方法具体操作步骤如下：

步骤a：按质量比分别称取聚乙二醇、石蜡、硬脂酸、氢氧化铝、3.5水硼酸锌、短切玻璃纤维粉末；

步骤b：先将步骤a中称取的聚乙二醇、石蜡、硬脂酸、氢氧化铝、3.5水硼酸锌、短切玻璃纤维粉末放入烧杯中混合均匀，再将烧杯放入恒温水浴锅中水浴加热，待混合物至熔融状态，得到聚乙二醇、石蜡、硬脂酸、氢氧化铝、3.5水硼酸锌、短切玻璃纤维粉末熔融液；

步骤c：将步骤b得到的含有熔融液的烧杯放入恒温磁力搅拌器载物平台上，温度设置75℃，转速设置为2500r/min，恒温搅拌使熔融液混合均匀；

步骤d：将经步骤c得到的混合均匀的熔融液注入浇注模具中，经浇注成型后得到含聚乙二醇的温控胞衣复合材料。

进一步的，所述聚乙二醇数均分子量为 3000～20000。