一种相变储能透明木材的制备方法

本发明涉及木材加工，具体为一种相变储能透明木材的制备方法。

背景技术：

1、目前，相变材料因其能在特定温度范围内吸收和释放热量而被用于提高建筑物的能效。然后传统的相变储能材料虽有良好的储热与调温能力，但普遍存在加工复杂、固化时间长、成本高等问题，且难以实现透明效果，限制了其在建筑材料中的应用。相变储能透明木材因其独特的美学、结构和透光特性而成为可持续建筑的有前途的材料。然而目前相变储能透明木材制备需要的时间极长，成本远高于应用价值，无法工业化应用成为亟待解决的关键难题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，提供一种相变储能透明木材的制备方法。本发明可以使木材具有透明特性，还拥有优异的相变储能效果，具有快速固化成型、低成本生成的优点。

2、本发明的技术方案：一种相变储能透明木材的制备方法，包括如下步骤：

3、步骤1、相变复合材料的制备：将聚乙二醇加热至其完全融化，加入双酚a环氧丙烯酸酯、三烯丙基异氰脲酸酯、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮和2,4,6-三甲基苯甲酰二苯氧磷搅拌混合；

4、其中，聚乙二醇所占总复合材料的质量比例为30％-80％；双酚a环氧丙烯酸酯与三烯丙基异氰脲酸酯的比例为2.5-3.5∶1.8-2.3；2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮的质量为双酚a环氧丙烯酸酯与三烯丙基异氰脲酸酯总重量的3-8％；2,4,6-三甲基苯甲酰二苯氧磷为双酚a环氧丙烯酸酯与三烯丙基异氰脲酸酯总重量的0.5-2％；

5、步骤2、相变储能透明木材的制备：将脱木素后的木模板浸渍在复合相变材料中，浸渍后将木模板取出置于紫外光下照射8-12秒，得到成品。

6、上述的相变储能透明木材的制备方法，所述双酚a环氧丙烯酸酯与三烯丙基异氰脲酸酯的比例为3∶2。

7、前述的相变储能透明木材的制备方法，所述2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮的质量为双酚a环氧丙烯酸酯与三烯丙基异氰脲酸酯总重量的5％。

8、前述的相变储能透明木材的制备方法，所述2,4,6-三甲基苯甲酰二苯氧磷为双酚a环氧丙烯酸酯与三烯丙基异氰脲酸酯总重量的1％。

9、前述的相变储能透明木材的制备方法，所述脱木素后的木模板的制备是配置质量浓度为3-6％亚氯酸钠溶液，调节ph至4-5，然后用脱木质素溶液浸没木片，煮沸至木片完全变白；然后用去离子水清洗木片，去除木片的残留溶液，再将木片浸没在无水乙醇中，用无水乙醇置换木片中的残留溶液，最后将木片浸没在丙酮中，用丙酮置换木片中无水乙醇，得到脱木素后的木模板。

10、前述的相变储能透明木材的制备方法，所述亚氯酸钠溶液的质量浓度为4.5％，ph值采用冰醋酸调节。

11、前述的相变储能透明木材的制备方法，所述浸渍是先将脱木素后的木模板浸渍在复合相变材料中，常压下保持30min，然后真空条件下保压10min，随后释放压力，如此循环3次。

12、前述的相变储能透明木材的制备方法，浸渍后将木模板取出置于紫外光下照射10秒。

13、前述的相变储能透明木材的制备方法，所述紫外光的波长为365nm。

14、前述的相变储能透明木材的制备方法，步骤1中的搅拌混合是在80℃水浴锅内，使用机械搅拌器搅拌30min，转速为500rad/min。

15、与现有技术相比，本发明提供了一种通过紫外光固化技术制备的相变储能透明木材，该材料具有快速固化成型，低成本生产，其不仅具有良好的热调节性能，还能保持透明度，丰富建筑材料的美学表现力。该透明木材通过去除木材中的木质素并填充相变材料，使木材不仅具有超高透明度，同时赋予透明木材蓄热储能的能力，且制备效率较传统技术大大的提高，实现了相变储能透明木材从实验室走向工业化应用的关键性突破。本发明在制备相变复合材料过程中，考虑到固化速度的问题，因此选用了双酚a环氧丙烯酸酯和三烯丙基异氰脲酸酯作为相变符合材料的添加物，双酚a环氧丙烯酸酯为双官能团低聚物，三烯丙基异氰脲酸酯为多官能团单体，通过紫外光可以在极短的时间内提供足够的能量，以激发单体中的引发剂产生自由基，从而启动聚合反应，进而通过多官能团使得固化速度大大加快，实现了快速固化成型的目的。此外，本发明进一步了的优化了各项参数配比，使其效果最佳。利用本发明的相变储能透明木材设计、研发能够智能调温、蓄热节能的新型木质家居产品，智能窗户，玻璃幕墙等，对于开发低碳节能建筑材料，推动木材产业转型升级具有重要意义。

技术特征：

1.一种相变储能透明木材的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的相变储能透明木材的制备方法，其特征在于：所述双酚a环氧丙烯酸酯与三烯丙基异氰脲酸酯的比例为3∶2。

3.根据权利要求1所述的相变储能透明木材的制备方法，其特征在于：所述2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮的质量为双酚a环氧丙烯酸酯与三烯丙基异氰脲酸酯总重量的5％。

4.根据权利要求1所述的相变储能透明木材的制备方法，其特征在于：所述2,4,6-三甲基苯甲酰二苯氧磷为双酚a环氧丙烯酸酯与三烯丙基异氰脲酸酯总重量的1％。

5.根据权利要求1所述的相变储能透明木材的制备方法，其特征在于：所述脱木素后的木模板的制备是配置质量浓度为3-6％亚氯酸钠溶液，调节ph至4-5，然后用脱木质素溶液浸没木片，煮沸至木片完全变白；然后用去离子水清洗木片，去除木片的残留溶液，再将木片浸没在无水乙醇中，用无水乙醇置换木片中的残留溶液，最后将木片浸没在丙酮中，用丙酮置换木片中无水乙醇，得到脱木素后的木模板。

6.根据权利要求5所述的相变储能透明木材的制备方法，其特征在于：所述亚氯酸钠溶液的质量浓度为4.5％，ph值采用冰醋酸调节。

7.根据权利要求1所述的相变储能透明木材的制备方法，其特征在于：所述浸渍是先将脱木素后的木模板浸渍在复合相变材料中，常压下保持30min，然后真空条件下保压10min，随后释放压力，如此循环3次。

8.根据权利要求1所述的相变储能透明木材的制备方法，其特征在于：浸渍后将木模板取出置于紫外光下照射10秒。

9.根据权利要求1所述的相变储能透明木材的制备方法，其特征在于：所述紫外光的波长为365nm。

10.根据权利要求1所述的相变储能透明木材的制备方法，其特征在于：步骤1中的搅拌混合是在80℃水浴锅内，使用机械搅拌器搅拌30min，转速为500rad/min。

技术总结本发明公开了一种相变储能透明木材的制备方法，本发明通过紫外光固化技术制备的相变储能透明木材，该材料具有快速固化成型、低成本生产，其不仅具有良好的热调节性能，还能保持透明度，丰富建筑材料的美学表现力。该透明木材通过去除木材中的木质素并填充相变材料，使木材不仅具有超高透明度，同时赋予透明木材蓄热储能的能力，且制备效率较传统技术大大的提高，实现了相变储能透明木材从实验室走向工业化应用的关键性突破。技术研发人员：郭玺,杨朋举,邓文哲,邱晨栋,潜怡安,张彦娟,张一,孙伟圣受保护的技术使用者：浙江农林大学技术研发日：技术公布日：2024/6/13