[发明专利]一种增强型相变储能材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及材料领域，具体涉及一种增强型相变储能材料及其制备方法。

背景技术

相变储能是材料发生物理相转变时能量的储存和释放，具有温度易控制、储能率高和装置体积小等优势，发展前景广阔，该技术目前已被广泛应用于建筑节能、太阳能利用、保温服装和农业温室等行业。而用于相变储能的材料应该具有高导热系数、化学稳定性、环保性和价格低廉等特点。其中，复合相变储能材料是由相变组分与载体基质结合形成的宏观固态的相变材料。它具有良好的储能性能以及所复合的几种材料的优异性能，能大大提高材料的性能和应用范围。因此，对复合相变储能彩料的研究对于提高其性能，进一步说，改善生产生活水平具有重要的意义。

发明内容

要解决的技术问题：本发明的目的是提供一种增强型相变储能材料，具有较高的导热系数，储能效率高，同时具有很高的耐受温度，热稳定性强。

技术方案：一种增强型相变储能材料，由以下成分以重量份制备而成：聚乙二醇60-80份、聚乳酸10-15份、乌药醚内酯0.1-0.2份、叔丁氧基铝2-5份、异丙醇铝3-5份、3-氨基-9-乙基咔唑0.1-0.2份、纳米二氧化硅0.2-0.5份、正硅酸乙酯0.5-1份、知母皂苷元0.1-0.3份、乙醇2-5份、硝酸1-2份、丁基羟基茴香醚0.2-0.5份、二丁基羟基甲苯0.1-0.3份、乙酸异丁子香酚酯0.1-0.2份、氢氧化钠1-2份、水40-60份。

进一步优选的，所述的一种增强型相变储能材料，由以下成分以重量份制备而成：聚乙二醇65-75份、聚乳酸11-14份、乌药醚内酯0.12-0.17份、叔丁氧基铝3-4份、异丙醇铝3.5-4.5份、3-氨基-9-乙基咔唑0.12-0.18份、纳米二氧化硅0.3-0.4份、正硅酸乙酯0.6-0.9份、知母皂苷元0.15-0.25份、乙醇3-4份、硝酸1.3-1.8份、丁基羟基茴香醚0.3-0.4份、二丁基羟基甲苯0.15-0.25份、乙酸异丁子香酚酯0.12-0.18份、氢氧化钠1.2-1.8份、水45-55份。

上述增强型相变储能材料的制备方法包括以下步骤：

（1）将硝酸与5-10份水混合，搅拌均匀得稀硝酸溶液，将氢氧化钠与5-10份水混合，搅拌得氢氧化钠溶液；

（2）将叔丁氧基铝、异丙醇铝和10-15份水混合，用磁力搅拌机在温度80-90℃，转速60-80r/min下搅拌5-10分钟；

（3）对混合液进行超声40-50分钟，缓慢加入步骤（1）所配的稀硝酸，至溶液变半透明，继续在温度95-100℃下水浴1-2小时得半透明溶胶A；

（4）将纳米二氧化硅、正硅酸乙酯和剩余的水混合，在温度55-65℃下超声反应10-15分钟；

（5）缓慢加入步骤（1）中剩余稀硝酸溶液，反应20-30分钟得半透明溶胶B；

（6）将半透明溶胶B加热到75-80℃，在超声条件下缓慢滴加半透明溶胶A，滴加完成后，继续超声20-30分钟；

（7）加入剩余组分，超声搅拌10-15分钟，最后加入氢氧化钠溶液，调节pH至中性，形成凝胶，烘干即得。

进一步优选的，步骤（1）中水的份数为6-9份。

进一步优选的，步骤（2）中水为11-14份，温度为82-87℃，转速为65-75r/min，搅拌时间为6-9分钟。

进一步优选的，步骤（3）中超声时间为42-48分钟，温度为96-99℃，水浴时间为1.2-1.8小时。

进一步优选的，步骤（4）中温度为58-62℃，反应时间为11-14分钟。

进一步优选的，步骤（5）中反应时间为22-28分钟。

进一步优选的，步骤（6）中温度为76-79℃，超声时间为22-28分钟。

进一步优选的，步骤（7）中超声时间为11-14分钟。

有益效果：本发明的增强型相变储能材料具有较高的导热系数，储能效率高，其导热系数最高可达0.47W/(m·k)，最高耐受温度可高达414℃，当温度达到372℃时质量损失才为5%，具有很高的热稳定性。

具体实施方式

实施例1