[发明专利]一种具有高稳定性和介电性能的复合定型相变材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种具有高稳定性和介电性能的复合定型相变材料，其特征在于：以聚乙二醇PEG8000、N,N-二苯基甲烷二异氰酸酯MDI、聚倍半硅氧烷POSS和N,N-二甲基甲酰胺DMF为原料，先通过PEG8000 与扩链剂 MDI进行接枝，获得基体材料预聚物聚氨酯后，再引入POSS，制备具有较高稳定性和介电性能的复合定型相变材料，其中，

PEG8000作为相变材料，提供相变储能性能；

POSS作为支撑材料和介电材料，POSS中的有机基团乙烯基与聚氨酯中的双键发生反应，将聚氨酯接到耐高温的POSS上，限制相变基体的熔融流动，提高材料的热稳定性，并由于POSS的特殊骨架结构及硅原子的存在，使相变材料具有介电性能；MDI作为扩链剂，提供将PEG8000与MDI反应生成分子链末端含有异氰酸酯基团的预聚物聚氨酯，从而将材料接枝到POSS中的接枝作用。

2.根据权利要求1所述的复合定型相变材料，其特征在于：微观形貌为，球状POSS均匀分布在复合相变材料表面，材料表面存在孔洞，PEG未发生明显的相分离，具有紧密的层叠结构。

3.一种具有高稳定性和介电性能的复合定型相变材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1，预聚物聚氨酯的制备，将二苯基甲烷二异氰酸酯MDI和N,N-二甲基甲酰胺DMF置于烧杯中进行溶解，即得到溶液A；然后，将聚乙二醇PEG8000和DMF置于三孔烧瓶中，以一定条件进行机械搅拌，即得到溶液B；接着，将溶液A缓慢滴加至溶液B中，在一定条件下进行油浴、搅拌和水冷进行回流冷凝，即得到预聚物聚氨酯；

步骤2，高稳定性和介电性能的复合定型相变材料的制备，将聚倍半硅氧烷POSS和DMF混合溶解，得到溶液C；然后，将溶液C缓慢滴加到步骤1所得预聚物聚氨酯中，以一定条件下进行机械搅拌；最后，将所得产物进行鼓风干燥，即得到高稳定性和介电性能的复合定型相变材料。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述步骤1中，溶液A MDI:DMF的物质的量之比为2：25-40；溶液B中PEG：DMF的物质的量之比为1：25-30。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述步骤1中，溶液B机械搅拌的条件为，搅拌速率为250-400r/min，搅拌时间为1h；所述油浴的条件为，氩气条件下，油浴温度为80℃，搅拌速率为250-400r/min，搅拌时间为6-12h。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述步骤2中，溶液C中POSS质量为0.350-1.478g，DMF为15ml；溶液C机械搅拌的条件为，搅拌速率为300r/min，搅拌时间为14h。

7.一种具有高稳定性和介电性能的复合定型相变材料的应用，其特征在于：熔融焓值157.54-161.61J/g，结晶焓值为153.04-160J/g。

8.一种具有高稳定性和介电性能的复合定型相变材料的应用，其特征在于：具有介电性能，介电常数在25.6F/m-81.2F/m之间，介电损耗为 0.087-1.06。

9.一种具有高稳定性和介电性能的复合定型相变材料的应用，其特征在于：具有防泄露性能，具体为，在80℃下，30min内，复合相变材料形状保持稳定且没有泄露现象。