一种熔融前后低形变率相变材料及其制备方法

本发明涉及一种相变材料及其制备方法，特别是涉及一种熔融前后低形变率相变材料及其制备方法。

背景技术：

1、随着人类社会经济的不断发展和大量的能源消耗，节能环保已成为全球关注的话题。新能源的开发利用和能源效率的提高已成为各国研究和开发的重点。利用相变材料平衡能源供需，可以有效提高能源效率，达到节能环保的目的。它在能源、航天、建筑、农业、化工等领域有着广阔的应用前景。已经成为世界范围内的研究热点。

2、相变材料在相变的过程中会吸收或释放大量潜热，具有储热密度高、体积小巧、温度控制恒定、节能效果显著、相变温度选择范围宽、易于控制等优点，因此广泛应用于能量储存和温度控制领域。

3、同时，低形变率相变材料是相变储能材料的一种。但是大部分固液相变材料在熔融前后都会有明显的形变发生，而定型相变材料又只能单纯的按照模板固定其形状，从而局限了使用场合。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种低形变率相变材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题，从而为特定场合，特定需求提供基础材料，

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种熔融前后低形变率的相变材料，其特征在于，该材料由脂肪酸和/或脂肪醇、气相二氧化硅组成，各个原料占原料总量的质量百分比为：脂肪酸和/或脂肪醇为2/3-6/7，气相二氧化硅为余量；

4、进一步地，所述脂肪酸选自癸酸，月桂酸，棕榈酸，肉豆蔻酸，硬脂酸中的一种或多种；

5、进一步地，所述脂肪醇选自癸醇，月桂醇，棕榈醇，肉豆蔻醇，硬脂醇中的一种或多种；

6、进一步地，所述气相二氧化硅的比表面积为100-1000m2/g，优选范围为200-500m2/g。

7、进一步地，所述低形变率相变材料的相变焓，可根据原料不同的比例进行调控，调控范围为100-260kj/kg。

8、进一步地，所述低形变率相变材料的相变温度，可根据原料不同的比例进行调控，调控范围为10℃-68℃，优选范围18-32℃。

9、一种柔性相变蓄冷材料的制备方法，其具体制备步骤如下：

10、s1、按照所需相变温度或相变焓，选取两种或两种以上的脂肪酸和/或脂肪醇作为原料，混合均匀形成多元相变材料；

11、s2、将步骤s1中制得的多元相变材料与气相二氧化硅按质量比2～6：1混合，并对其进行均匀加热搅拌；

12、s3、将步骤s2中搅拌后的混合物放入真空烘箱中反应2-4小时，随后取出，再进行加热搅拌；

13、s4、重复步骤s3 1-10次，直至原料中的羧基与羟基完全反应，制成低形变率相变材料；

14、进一步地，所述步骤s2、s3中加热温度为30℃-100℃，搅拌时间为1-2h，搅拌速度为600-2000r/min。

15、进一步地，所述步骤s3中，真空烘箱的温度为40-80℃，真空度为-0.05～-0.1mpa；

16、进一步地，所述步骤s4中制备得到的相变材料在熔融前后具有低形变率，即材料熔融前后形状保持一致性。

17、形成的相变材料具有相变前后无形变，相变温度、相变焓可调，稳定性高，且制备过程简单，便于封装和生产，提高了生产效率，降低了成本和时间损耗。

18、与现有技术相比，本发明所涉及工艺条件要求低，组分配比简单，制备方法易操作，相变温度、相变潜热值可调等特点。另外由于其在相变前后不发生形变，同时在熔融状态中包装后的材料可以进行随意弯折定型，大大丰富了其使用场合，并可以针对一些特殊的使用需求。

技术特征：

1.一种熔融前后低形变率的相变材料，其特征在于，该材料由多元相变材料、气相二氧化硅组成，各个原料占原料总量的质量百分比为：多元相变材料为2/3-6/7，气相二氧化硅为余量；所述多元相变材料为脂肪酸和/或脂肪醇中的一种或两种以上。

2.根据权利要求1所述的相变材料，其特征在于：所述脂肪酸选自癸酸，月桂酸，棕榈酸，肉豆蔻酸，硬脂酸中的一种或多种；

3.根据权利要求1所述的相变材料，其特征在于：所述气相二氧化硅的比表面积为100-1000m2/g，优选范围为200-500m2/g。

4.根据权利要求1所述的相变材料，其特征在于：所述相变材料的相变焓，范围为100-260kj/kg。

5.根据权利要求1所述的相变材料，其特征在于：所述相变材料的相变温度范围为10℃-68℃，优选范围18-32℃。

6.一种权利要求1-5任一所述的相变材料的制备方法，其特征在于，其具体制备步骤如下：

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤s1所述的脂肪酸选自癸酸，月桂酸，棕榈酸，肉豆蔻酸，硬脂酸中的一种或多种；

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤s2、s3中加热温度为30℃-100℃，搅拌时间为1-2h，搅拌速度为600-2000r/min。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤s3中，真空烘箱的温度为40-80℃，真空度为-0.05～-0.1mpa。

10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤s4中制备得到的相变材料在熔融前后具有低形变率，即材料熔融前后形状保持一致性。

技术总结本发明公开了一种熔融前后低形变率的相变材料及其制备方法，本发明以脂肪酸、脂肪醇、气相二氧化硅为原料，经过搅拌混合，反复融化凝固等一系列工艺制成低形变率相变材料，形成的相变材料具有相变温度可调控性，稳定性，材料熔融前后形状保持一致性，并且在熔融状态中可以对材料进行任意弯曲变形；制备过程简单，便于封装和生产，提高了生产效率，降低了成本和时间损耗。技术研发人员：史全,解卓学,寇艳,董宏生,孙克衍,罗积鹏受保护的技术使用者：中国科学院大连化学物理研究所技术研发日：技术公布日：2024/6/2