[发明专利]一种相变温度12—29℃的降温相变材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于材料化学领域，涉及一种相变材料及其制备方法，具体涉及一种用于吸热降温的、相变温度12—29℃的相变材料及其制备方法。

背景技术

发烧初期和低温发烧普遍采用物理降温的方法进行退烧。目前常用的降温退烧方法有：降温贴剂和冰袋冰敷。

降温贴剂中含有高分子凝胶类降温材料。其原理是：凝胶体所含有的水份大量蒸发，会带走人体的热量，同时在凝胶体中加入薄荷、冰片等物质，使人产生清凉的感觉。该类产品在使用时只需打开包装，贴在额头或者身体其他部位，使用比较方便；缺点是降温时间较短，一般仅为2—3小时左右，且仅限一次使用，使用成本较高；另外，由于降温贴剂中含有聚丙烯酸钠等凝胶基质，加工过程中一般会加入了化学交联剂，而儿童的皮肤比较娇嫩，使用降温贴剂时可能会导致皮肤不适、发红，甚至过敏。

冰袋是可以重复使用、成本较低的一种降温方式。最初的冰袋内置水、乙醇、丙二醇等比热比较大的物质，产品在使用前需要冰冻，因此必须在有冷冻设备的情况下才能使用；另外，这类产品的温差比较大，刚开始使用时温度过低，容易引起人体不适感，冰袋在凝固点温度下结冰，成为硬块，不可弯曲，使用不方便；目前还有一类凝胶类不冻冰袋，主要是通过添加甘油等物质降低了水的冰点，通过添加羧甲基纤维素钠等凝胶剂使水失去流动性，该冰袋使用时柔软，但缺点是冷冻时无法达到凝固点，蓄冷量低，使用时间短。因此，理想的冰袋原料是：低温下柔软，蓄冷量大，使用时间长，降温温度适当，可重复使用。

相变材料由固态变为液态或由液态变为固态的过程称为相变过程，这时相变材料将吸收或释放大量的潜热。相变材料在相变时温度近似恒定的特性，可以达到控制温度，降低温差的效果，且整个过程材料可以始终保持柔软。一些具有较大蓄冷能力、相变温度在10—30℃之间的相变材料在很大程度上能满足理想降温退烧用材料的要求，比较适合用于物理降温退烧，在实现降温的同时也避免了温度过低带来的人体不适感。

目前常见的在这个温度范围内的相变材料有相变温度为32℃的十水硫酸钠，相变温度为29℃的六水氯化钙，相变温度为26—-33℃的三水醋酸钠和尿素复合体系等。其中十水硫酸钠最为常见。但是，单一的十水硫酸钠作为相变材料，存在着过冷、相分离不足等缺点；而且，由于其相变温度为32℃，在一些温度较高的天气，冰冷感不强，不能达到理想的降温效果。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种用于吸热降温的、相变温度12—29℃的相变材料及其制备方法。本发明的相变材料的相变温度在12—29℃之间可调节，并且具有安全无毒、稳定性好、蓄冷量大等优点，具有较长时间的、稳定的物理降温效果。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

一种相变温度12—29℃的降温相变材料，其组成为：重量百分比为50—95%的十水硫酸钠、重量百分比为1—25%的相变温度调节剂、重量百分比为1—10%的保湿剂、重量百分比为1—5%的成核剂、重量百分比为1—5%的pH值调节剂和重量百分比为1—5%的增稠剂。

本发明所述相变温度调节剂为氯化钠、氯化钾、氯化铵或硫酸铵中的一种或两种以上；所述保湿剂为甘油；所述成核剂为硼砂；所述pH值调节剂为硼酸；所述增稠剂为羧甲基纤维素钠、聚丙烯酰胺或聚丙烯酸钠。

本发明所述的相变材料的制备方法包括以下步骤：将重量百分比为1—10%的保湿剂和重量百分比为1—5%的成核剂混合，加入重量百分比为1—5%的pH值调节剂调节pH值为6—8，搅拌，向其中加入重量百分比为1—25%的相变温度调节剂和重量百分比为1—5%的增稠剂，混匀，再加入重量百分比为50—95%的十水硫酸钠，在12—29℃下搅拌至熔融，停止加热，继续搅拌，冷却，得到相变材料。

本发明所述相变材料的相变温度为12—29℃。

本发明还提供一种相变温度12—29℃的降温相变材料在吸热降温中的应用。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

（1）采用相变温度调节剂，在一定范围内，随着温度调节剂的增加，相变材料的相变温度逐渐降低，使得相变温度在12—29℃之间可调节，相变潜热大于100J/g，可以达到较好的降温效果；

（2）使用甘油作为保湿剂，防止水份过快的流失，同时使相变材料在较低温度下触感柔软，可以弯曲，携带方便；

（3）使用硼砂作为成核剂，解决传统相变材料过冷的问题，稳定性好、蓄冷量大；

（4）加入增稠剂，能降低相变材料的相分离，增加相变材料的使用性能；