[发明专利]农业用负离子相变储能材料板材

说明书

技术领域

本发明涉及一种农业用负离子相变储能材料的制备方法。该方法制备的农业用负离子相变储能材料比传统的聚氨酯固-固相变储能材料在储热能力、导热率以及热稳定性方面具有明显的提高，并且具有释放负离子，持续抗菌杀菌，发射远红外等功能，有益于人体健康。属于建筑节能、调温织物、电子设备、电力调峰、医疗保健及现代农业等领域。

背景技术

相变储能材料技术是近年来热领域和新材料领域新兴的研究热点，该技术对节能、解决能源紧张、提高人民生活质量有着重要的应用价值。相变储能材料是是指在其物相变化过程中，可以从环境中吸收热(冷)量或者向环境中放出热(冷)量，从而达到能量的储存和释放的目的，与显热储能相比，相变储能具有储能密度高、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。

聚氨酯嵌段固-固相变材料受到了相关学者的重视，取得了快速的发展。但仍然存在一些问题亟待解决，比如相变焓值较低，热导率低，功能单一，热稳定性有待提高等。因此，提高储热能力，改善导热率，提高热稳定性，开发出除具有相变储能功能外还具有其它功能的多功能相变材料(如导电相变材料、可微波加热的相变材料、防水相变材料、可杀菌防虫蛀的相变材料、形状记忆相变材料、负离子相变材料等)，将是今后研究的重点。

发明内容

本发明涉及一种农业用负离子相变储能材料的制备方法。该方法制备的农业用负离子相变储能材料比传统的聚氨酯嵌段固-固相变储能材料在储热能力，相变温度选择范围以及热稳定性方面具有明显的改善(相变焓为40-150J/g，相变温度可根据实际需要在10-120℃范围内调整)，并且具有释放负离子，持续抗菌杀菌，发射远红外等功能，有益于人体健康农业增产增收。该材料可应用于现代农业领域。

本发明解决上述问题和实现上述目的的方法是以聚氨酯硬段实现宏观上的固-固相变，以聚乙二醇为软段进行储能，并且在聚乙二醇中复合纳米负离子添加剂以实现释放负离子，持续抗菌杀菌，发射远红外等功能。

农业用负离子相变储能材料的制备方法，依次按下列步骤进行：

(1)预聚物的制备：PEG(分子量1000-20000，50-90份)用硅胶干燥剂干燥24小时后，30-60℃恒温溶于丙酮(50-500)份，加纳米负离子添加剂(0.5-15份)搅拌均匀，制成丙酮溶液；异氰酸酯(异氰酸根的物质的量为PEG和羟基化合物(如聚醚多元醇)或多羟基化合物中羟基的物质的量的1～1.5倍)溶于丙酮(50-500分)，在氮气保护下加入到PEG的丙酮溶液，搅拌，30-70℃加热回流2-3小时，得预聚物。

(2)按照异氰酸根的物质的量为PEG和羟基化合物(如聚醚多元醇)或多羟基化合物中羟基的物质的量的1-1.5倍的比例，经计算得羟基化合物(如聚醚多元醇)或多羟基化合物的加入量。恒温30-60℃取与计算值等量的羟基化合物，加丙酮20-200份，制成丙酮溶液，加入预聚物溶液中。氮气保护下，搅拌，30-70℃加热回流2-3小时。40-80℃蒸出部分丙酮，将所得溶液40-80℃烘干24-48小时，得产物。

本发明的优点与积极效果在于用该方法制备的农业用负离子相变储能材料比传统的聚氨酯嵌段固-固相变储能材料在储热能力、导热率以及热稳定性方面具有明显的提高，并且具有释放负离子，持续抗菌杀菌，发射远红外等功能，有益于人体健康和植物生长。该材料还可广泛应用于建筑节能、调温织物、电子设备、电力调峰、医疗保健及现代农业等领域。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细说明：

实施例1

(1)PEG(分子量10000，89份)用硅胶干燥剂干燥24小时后，恒温40℃溶于丙酮(200份)，加纳米负离子添加剂(0.2份)搅拌均匀，制成丙酮溶液；TDI(6份)溶于适量丙酮，在氮气保护下加入到PEG的丙酮溶液，搅拌，60℃加热回流2小时，得预聚物。

(2)按照异氰酸根的物质的量为PEG和聚醚多元醇中羟基的物质的量1.05倍的比例，经计算得聚醚多元醇的加入量。恒温40℃取适量聚醚多元醇，加丙酮50份制成丙酮溶液，加入预聚物溶液中。氮气保护下，搅拌，60℃加热回流2小时。70℃蒸出部分丙酮，将所得溶液70℃烘干24小时，得到农业用负离子相变储能材料，其相变焓为130J/g，相变温度为30℃。

实施例2：

按照上述实施例1的工艺方法步骤，将TDI调整为MDI，制得农业用负离子相变储能材料，其相变焓为110J/g，相变温度为40℃。

实施例3：