[发明专利]一种低温冷藏水合盐相变材料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明无机材料技术领域，具体涉及一种低温冷藏水合盐相变材料及其制备方法和应用。

背景技术

随着我国市场经济的快速发展、医疗水平的迅猛提升，对医药品质量的要求逐步提升，医药冷链物流领域也得到了特别重视。尤其是在山东疫苗事件发生后，国家规定“疫苗生产企业应当直接向县级疾病预防控制机构配送第二类疫苗，或者委托具备冷链储存、运输条件的企业配送。接受委托配送第二类疫苗的企业不得委托配送。”这便意味着低温医药冷链市场迎来了史无前例的发展机遇。但机遇必然伴随着挑战，现在医药冷链物流大多使用电力冷藏车，一旦在运输途中出现发电机损坏供电不足，则会导致较为严重的损失。相变蓄冷材料便可在运输过程中起到保护性作用，即利用电力与蓄冷剂进行双重冷藏；甚至可将相变蓄冷剂放于保温箱或保温车中对医药品进行冷藏，使内部温度持续在2~8℃之间。

但现在市场上的一些蓄冷剂还是存在一些问题的，例如其在冰盒已冰冻的前提下只能将内部温度控制低于上限温度（8℃），当外界环境温度低于2℃时，内部温度也是会急剧下降的，无法达到长期控温于2~8℃范围内。

本发明中所描述的相变蓄冷剂可将温度有效控制在2~8℃内，相变潜热较高，双向控温，控温时间长，成本可观，无毒无害，应用前景广阔，可广泛应用于医药冷链及食品保鲜等领域。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，目的之一是在于提供一种双向控温的相变蓄冷材料，该相变材料潜热值达到较高的110~145 kJ/kg，呈凝胶稳定状态，可有效应用于医药冷链领域。

为了解决上述问题，本发明采取的技术方案为：

一种低温无机冷藏水合盐相变材料，按重量份数计，所述低温蓄冷材料包括如下组份：硫酸钠23~34.5份、去离子水30.5~45份、晶粒细化剂0.3~1份、增稠剂1~3份、温度调节剂15~40份、成核剂2~6份。

优选的，按重量份数计，所述低温蓄冷材料包括如下组份：硫酸钠28份、去离子水38份、晶粒细化剂0.6份、增稠剂2份、温度调节剂27份、成核剂4份。

优选的，所述晶粒细化剂为选自六偏磷酸钠、四甲基草酸铵、磷酸三钠、三聚磷酸钠中的一种或几种。

优选的，所述增稠剂为选自羧甲基纤维素（Ⅱ）、淀粉、蔗糖、蜂蜡、气相二氧化硅、明胶、树胶、聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、膨润土、凹凸棒黏土中的一种或几种。

优选的，所述温度调节剂为选自氯化钾、氯化钠、硝酸钠、硝酸钾、氯化铵中至少两种混合物，且必然包含的一组分为氯化铵。

优选的，所述成核剂可为四硼酸钠、四硼酸锂、四硼酸胺、石墨、活性炭、碳纳米管、二氧化硅、蒙脱土、焦磷酸钠、硅酸钠中的一种或几种。

另外，本发明还要求保护所述低温无机冷藏水合盐相变材料的制备方法，具体步骤为：（1）按重量配比分别称取硫酸钠、去离子水、晶粒细化剂、温度调节剂，从进料口添加到反应釜中，并设定反应釜温度为35~60℃；（2）随后加入相应重量份的增稠剂，快速搅拌，使反应釜中的各个组分均匀分散；（3）将成核剂研磨粉碎后加入反应釜中，搅拌均匀即得所述低温无机冷藏水合盐相变材料。

并且，本发明还保护所述低温无机冷藏水合盐相变材料在医药、果蔬冷链物流领域的应用。

本发明提供的相变蓄冷材料，与以往的相变材料相比，具有以下的明显有益效果：

（1）本发明相变材料生产流程简易，原材料易得且成本低廉；

（2）本发明采用多重温度调节剂相互协调，使得降温效果更为明显，且储能密度较高达280~300J/cm³；

（3）本发明晶粒细化剂的添加可使材料晶体粒径降低，成核剂可助其快速且均匀结晶，这可减少溶融与结晶双向温度的滞后性，从而控制在规定范围内（2~8℃）；

（4）本发明通过各种辅料的相互协调，使得本蓄冷材料性能稳定，至少可达到上千次冷热循环。

附图说明

图1为本发明实施例1所制备相变蓄冷材料的T-t实测升温效果图。

图2为本发明实施例1所制备相变蓄冷材料的T-t实测降温效果图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。

实施例1