[发明专利]一种高导热中温定形相变材料及其制备方法

摘要

本发明涉及一种高导热定形相变储热材料及其制备方法。该定形相变储热材料以纳米碳材料为导热填料，以水溶性糖醇为相变储热材料，以聚苯胺为支撑材料。其制备方法为首先将碳纳米材料超声分散到无水乙醇中，再加入糖醇和表面活性剂通过加热溶解再冷却析出的方法形成稳定悬浮液，然后加入苯胺和酸混合均匀，再加入氧化剂使苯胺聚合成聚苯胺，分离净化后得到定形相变材料。该方法工艺简单，成本低，所获得的定形相变材料具有极高的相变潜热和导热性能，且性能稳定，无需封装，有效地改善了糖醇类相变材料的性能，拓展了它的应用范围，可广泛应用于中温太阳能热利用和工业废热回收等多种领域。

主权项

一种具有高导热高潜热的复合定形相变储热材料的制备方法，其特征在于具体过程为：先制得纳米碳材料的无水乙醇分散液，再加入一定量糖醇、表面活性剂和一定量无水乙醇，并将混合物在50～75℃下搅拌回流使糖醇和表面活性剂全部溶解，在剧烈搅拌下将溶液降至室温得到稳定悬浮液；往该悬浮液中加入苯胺和酸液并搅拌混合均匀后，将混合物温度降至0～15℃，然后加入过氧化苯甲酰引发苯胺的聚合反应，反应16～30小时后经过滤、有机溶剂洗涤并干燥得到复合定形相变储热材料；所述糖醇为木糖醇、山梨糖醇、赤藓糖醇、麦芽糖醇、甘露醇和甜醇中的一种；所述表面活性剂为聚乙二醇4000、聚乙二醇6000、聚乙二醇8000、聚乙二醇10000和聚乙二醇20000中的一种；所述有机溶剂为无水乙醇或丙酮之一种，所述酸液为浓盐酸、浓硫酸、浓硝酸和浓磷酸之一种；所述制备纳米碳材料的无水乙醇分散液的具体方法有两种，分别为：1）直接将纳米碳材料与无水乙醇混合后超声处理20～60分钟制成纳米膨胀石墨片的无水乙醇分散液；2）将膨胀石墨与无水乙醇混合超声处理1～3小时，在将膨胀石墨打碎成纳米膨胀石墨片的同时制成纳米膨胀石墨片的无水乙醇分散液；所述糖醇的用量为糖醇与苯胺质量之和的70～85%，所述得到的稳定悬浮液中糖醇的含量为16.7～25.0 g/L，所述加入的一定量的无水乙醇的量为所述纳米碳材料/无水乙醇分散液中所用无水乙醇的体积的1～2.33倍，所述纳米碳材料的用量为所用糖醇与苯胺质量之和的2～25%，所述纳米碳材料/无水乙醇混合液中纳米碳材料的含量为1.25～16 g/L，所述表面活性剂用量为所用糖醇质量的35～60%，所述酸液用量为无水乙醇总量体积的2～10%，所述过氧化苯甲酰用量为所用苯胺的物质的量的1～3倍。