[发明专利]改性蒙脱土复合相变储能材料的制备方法

说明书

一技术领域

本发明涉及改性蒙脱土复合相变储能材料的制备方法，即适用于以改性蒙脱土为多孔材料，以熔点低于80℃的有机材料为相变材料，制备复合相变储能材料的场合。本发明属于储能复合材料领域。

二背景技术

在储能技术的研究中，相变材料(Phase change materials，PCMs)因其具有储能密度大、储能能力大、温度恒定、过程易控制、可以多次重复使用等优点，成为国内外能源利用和材料科学方面研究的热点。相变材料主要包括无机PCMs、有机PCMs和复合PCMs三类，无机类PCMs主要有结晶水合盐类、熔融盐类、金属或合金类等；有机类PCMs主要包括石蜡、醋酸和其他有机物；近年来，复合相变储能材料应运而生，它既能有效克服单一的无机物或有机物相变储能材料存在的缺点，又可以改善相变材料的应用效果以及拓展其应用范围。因此，研制复合相变储能材料已成为储能材料领域的重点研究课题。

相变储能技术于20世纪60年代在美欧等西方国家发展起来。随着载人空间技术的迅速发展，美国宇航局(NASA)大力发展了PCMs热控技术。而相变储能材料作为一种高效率的热能储存介质，很快得到了各界的重视并迅速发展起来。目前，在航空航天、太阳能利用、

采暖和空调、供电系统优化、医学工程、军事工程、储热建筑等众多领域都具有重要的应用价值和广阔的前景。

相对于已经进入实用阶段的美、日、德等发达国家，我国虽然起步较晚，对储能材料的理论和应用研究还比较薄弱，但近年来进展迅速，取得了一定成果，如中国专利CN 1294229C 公开了一种多孔石墨与有机相变材料制备而成的相变储能复合材料及其制备方法、中国专利 CN 101139181A公开了一种有机相变材料复合膨胀珍珠岩材料的乳化法制备工艺、中国专利 CN 101348708A公开了一种有机无机复合相变材料的制备方法。目前公开报道的复合型相变储能材料均以脂肪酸、烷烃、酯类等有机材料与多孔材料复合而成，然而，这些传统的有机材料的耐热定性、耐老化性存在一定缺点，使得相变材料的耐久性降低；有的存在一定的蒸汽压，对后处理密封性要求很高，给材料制备、应用带来不便。

三发明内容

本发明的目的在于提供一种耐热温度高、热稳定性好、蒸汽低、环境友好、有利于大规模工业化生产的改性蒙脱土复合相变储能材料及其制备方法。

实现本发明目的的技术解决方案为：改性蒙脱土复合相变储能材料的制备方法，采用改性蒙脱土多孔材料作为基体材料，再浸渗有机相变材料构成复合型相变储能材料。

本发明提出的改性蒙脱土复合相变储能材料采用阳离子型表面活性剂改性的蒙脱土。

本发明提出的改性蒙脱土复合相变储能材料的相变材料采用熔点低于80℃的有机相变材料其中一种或两种以上混合物。

上述改性蒙脱土复合相变储能材料的制备方法，是采用阳离子表面活性剂对蒙脱土进行改性处理，然后与有机相变材料进行浸渗、过滤、干燥得到目标产物：

(1)普通浸渗：先是采用阳离子表面活性剂对蒙脱土进行改性处理，将改性蒙脱土浸泡在有机相变材料的乙醇溶液中，浸泡时间为30分钟到24小时，浸泡后取出复合材料，清洁其表面，干燥处理；

(2)真空浸渗：先用抽真空的方法抽除改性蒙脱土材料中的空气，使真空度大于 0.095MPa，在真空环境下用有机相变材料浸泡改性蒙脱土，浸泡时间为10分钟到2小时，然后，在常压下继续浸泡5分钟以上，浸泡后取出多孔材料，清洁其表面，然后干燥处理。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：

(1)本发明为改性蒙脱土复合相变储能材料及其制备方法，由于改性蒙脱土具有优异的热稳定性、与高分子材料及无机材料相容性好等独特的性质，可以克服目前使用传统有机材普遍存在的热稳定性不高、具有一定挥发性等问题，提高复合储能材料的性能；

(2)复合相变材料的蒸汽压检测不到，没有挥发性，生产、使用复合相变储能材料没有“三废”排放，对人、畜以及环境均不会造成危害、污染，有利于大规模推广应用。

四具体实施方式

下面的实施例对本发明做进一步说明，其目的是能够更好理解本发明的内容。但是实施例不以任何方式限制本发明的范围。本专业领域的技术人员在本发明权利要求范围内做出的改进和调整也应属于本发明的权利和保护范围。

实施例1

蒙脱土的改性：50g蒙脱土加入100mL十二烷基三甲基氯化铵的水溶液(质量百分百浓度为1％)，常温搅拌12小时，静置过夜，抽滤、冰水洗涤、80℃烘箱中干燥得到改性蒙脱土备用。