[发明专利]一种制备膨胀石墨/癸酸-月桂酸-油酸复合相变材料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合相变材料的制备方法，具体涉及一种制备膨胀石墨/癸酸-月桂酸-油酸复合相变材料的方法。

背景技术

相变材料利用材料的相转变过程储存/释放潜热，能够将温度控制在特定温度范围内，是一种节能环保的绿色材料，正逐渐被广泛应用于智能调温服装、电子器件、建筑节能、余热回收、保温材料、暖通空调系统等领域。传统的固-液相变材料分为无机固-液相变材料和有机固-液相变材料，无机固-液相变材料虽然储能密度大，价格低廉，但是材料在经过多次相变过程后易出现过冷及相分离的现象。因此，有机固-液相变材料因其性能稳定、相变温度易调节的优势成为研究的热点。

近年来，高温有机固-液相变材料得到广泛的关注，石蜡作为常见的有机固-液相变材料(SolarEnergyMaterialsandSolarCells2014,128,447-455)，其相变点一般位于50℃，同时，其热导率仅为0.2W/m·K左右，在室温相变应用方面存在很大的缺陷，材料的导热性差也会阻碍材料直接应用于暖通空调系统等低温相变材料领域。同时，低温相变材料在室温下呈现液态，液体的渗漏也是亟待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服上述现有技术的不足，提出一种制备复合相变材料的新方法。保证材料的相变点位于20℃左右，提高材料的热导率，同时防止相变材料的渗漏。

为实现上述目的，本发明提供了一种制备膨胀石墨/癸酸-月桂酸-油酸复合相变材料的方法，利用癸酸、月桂酸和油酸均匀混合形成共熔混酸，使其相变点位于20℃左右，之后利用膨胀石墨作为导热材料，提高混酸的热导率，同时由于膨胀石墨具有良好的微米级别的孔道结构，液态的混酸能通过毛细作用充分地负载在膨胀石墨的孔道间，从而达到良好的防渗漏效果。具体的技术方案如下：

一种制备膨胀石墨/癸酸-月桂酸-油酸复合相变材料的方法，包括以下步骤：

步骤1，将癸酸、月桂酸和油酸以合适比例在合适的混合温度下均匀混合，得到固-液相变温度一定的混酸；

步骤2，以膨胀石墨为基体材料，在合适的浸渍温度下浸渍混酸；

步骤3，除去未完全浸渍的混酸，得到膨胀石墨/癸酸-月桂酸-油酸复合相变材料。

优选地，步骤1中癸酸和月桂酸的质量比为50:50、或60:40、或70:30、或80:20、或90:10。油酸用量为癸酸与月桂酸总质量的0.01～0.2倍。

优选地，步骤1中采用水浴或油浴控制混合温度为30～80℃。癸酸、月桂酸和油酸混合的时间为5～30min。

优选地，步骤2中膨胀石墨目数为30～150目。膨胀石墨与混酸的质量比为1:5～1:50。

优选地，步骤2中采用水浴或油浴控制浸渍温度为30～80℃。膨胀石墨在混酸中浸渍的时间为20～50min。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：工艺简单，实用性强，便于大规模工业生产。同时，所得的膨胀石墨/癸酸-月桂酸-油酸复合相变材料相变点位于20℃左右(18～21℃)，热导率高，储/放热循环过程中无渗漏现象。

附图说明

图1是本发明制备膨胀石墨/癸酸-月桂酸-油酸复合相变材料的示意图；

图2是本发明的一个较佳实施例制备的膨胀石墨/癸酸-月桂酸-油酸复合相变材料(膨胀石墨与混酸质量比为1:5)的SEM测试图；

图3是本发明的另一个较佳实施例制备的膨胀石墨/癸酸-月桂酸-油酸复合相变材料(膨胀石墨与混酸质量比为1:35)的SEM测试图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例做详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

步骤1，将癸酸、月桂酸和油酸以60:40:5的质量比混合，30℃水浴30min，得到固-液相变温度一定的混酸；

步骤2，以30目的膨胀石墨为基体材料，取膨胀石墨与混酸质量比为1:5，在50℃水浴下混合40min，以使混酸充分浸渍入膨胀石墨；

步骤3，除去未完全浸渍的混酸，得到膨胀石墨/癸酸-月桂酸-油酸复合相变材料。

实施例2

步骤1，将癸酸、月桂酸和油酸以70:30:8的质量比混合，50℃水浴10min，得到固-液相变温度一定的混酸；