[发明专利]有机定形相变储能材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种有机定形相变储能材料及其制备方法。一种有机定形相变储能材料，其特征在于：所述有机定形相变储能材料按质量百分比，由下述组分组成：有机固液相变储能材料：30～90wt％；有机高分子定形相变支撑材料：10～70wt％。本发明有机定形相变储能材料，由于在高分子定形相变支撑材料中引入有机固液相变储能材料，赋予材料良好的储能性能，相变温度可调，相变焓值高；并且当高分子定形相变支撑材料中的B为带有偶氮结构、蒽醌、萘酰胺、芘酰胺时，可吸收可见光，实现光热转换与存储。此类材料合成工艺简单，应用方便，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种有机定形相变储能材料及其制备方法。

背景技术

相变储能材料通过物理相转变(固-液，液-气等)，吸收或者释放大量热量，实现能量存储与利用，是提高热能利用效率的有效方式之一，具有储能密度大，储能能力强的优点，能有效缓解能量供应上空间与时间失衡的冲突。

为实现相变材料在相变前后形状稳定，避免固液相变材料需额外封装的问题，相关科研工作者利用化学反应、物理掺杂等途径获得了定形相变储热材料，例如QinghaoMeng等人用二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)与聚乙二醇(PEG-3400)，1，4丁二醇(BDO)进行本体嵌段聚合得到以PEG为基质的热塑型直链聚亚氨酯相变材料，制得的材料通过熔融纺纱制成可调节温度的纤维(temperature-regulating shape memory fiber，TRSMF)，此材料的形状固定比率可以达到85.8％以上，形状恢复比率达到95.4％以上，具有良好的形状记忆效应(Qinghao Meng，Jinlian Hu.A temperature-regulating fiber made of PEG-basedsmart copolymer[J].Solar Energy Materials and Solar Cells，2008，92：1245-1252)。Zhengguo Zhang等将石蜡吸附在具有多孔结构的膨胀石墨内，构成石蜡/石墨复合相变储热材料。复合材料相变焓达161.45J/g，并且具有优异的定形相变特性^[Energy Conversionand Management,2006,47,303-310^]。将聚乙二醇引入高分子骨架，所得相变材料具有优异的形状稳定特性，但其相变温度较高。

发明内容

本发明的目的是提供一类新的相变温度易于调节、相变焓值高的有机定形相变储能材料，此种材料是以多嵌段型高分子定形相变材料为支撑物，与有机固液相变材料复合，得到相变温度可调，相变焓值大，形状稳定的新型储热材料，可用于热能的存储，并且当高分子定形相变支撑材料中的B为带有偶氮结构、蒽醌、萘酰胺、芘酰胺时，可吸收可见光，实现光热转换与存储。此类材料合成工艺简单，应用方便，具有广阔的应用前景。

一种有机定形相变储能材料，所述有机定形相变储能材料按质量百分比，由下述组分组成：

有机固液相变储能材料：30～90wt％；

有机高分子定形相变支撑材料：10～70wt％。

本发明所述有机定形相变储能材料将支撑材料及储能材料复合而成，其中，所述有机高分子定形相变支撑材料是以聚醚为软段、芳环为硬段的多嵌段型高分子相变材料。

本发明优选所述有机定形相变储能材料按质量百分比，由下述组分组成：

有机固液相变储能材料：50～70％；

有机高分子定形相变支撑材料：30～50％。