[发明专利]一种有机复合定形相变材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种有机复合定形相变材料及其制备方法，其属于新材料技术领域。一种有机复合定形相变材料，其特征在于：所述复合定形相变材料由配位交联网络高分子与有机固液相变材料组成，其中，按质量百分比配位交联网络高分子：1～50％，有机固液相变材料：50～99％，其中，配位交联网络高分子由高分子化合物与金属离子配位络合而成。本发明合成工艺简单，应用方便，该材料相变焓值大，具有优异的定形效果，运行期间不会发生液体漏液现象。该材料合成工艺简单，应用方便，在热能存储与管理领域具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种有机复合定形相变材料及其制备方法，其属于新材料技术领域。

背景技术

相变储能材料是一种通过物理相转变(固-液，液-气等)过程，吸收或者释放大量热量从而实现能量存储与利用的材料，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，是提高能量利用效率的有效方式之一。其中有机固液相变材料由于其低廉的成本，较大的相变焓值和较小的过冷现象，成为目前相变领域的研究热点。

但是，有机固液相变材料也存在显著的问题，在相变过程中的固液转变存在严重的漏液问题影响其应用。为例解决这一问题，可以封装或者引入支撑材料使其定形，但是封装或引入支撑材料后会引起相变焓值的大幅度下降。因此实现有机固液相变材料定形的同时还能保持其较大的相变焓值，是目前亟需解决的问题。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一类新的有机复合定形相变材料及其制备方法。本发明制备的有机复合定形相变材料具有较大的相变焓值以及优异的定形效果，工作过程无液体泄漏，且重复利用率高。此类材料合成工艺简单，可用于实际应用，具有广阔的应用前景。

本发明的技术方案如下：

一种有机复合定形相变材料，该材料由配位交联网络高分子与有机固液相变材料组成，其中，按质量百分比，

配位交联网络高分子：1～50％

有机固液相变材料：50～99％，

其中，配位交联网络高分子由高分子化合物与金属离子配位络合而成。

在上述技术方案中，所述的配位交联网络高分子由高分子化合物与金属离子配位络合而成。

优选地，所述高分子化合物为聚丙烯酸及其钠、钾或铵盐；聚马来酸及其钠、钾或铵盐；羧甲基纤维素及其钠、钾或铵盐；海藻酸钠、钾或铵盐；羧甲基淀粉及其钠、钾或铵盐；聚乙烯醇；聚乙烯吡咯烷酮；聚乙烯吡啶；丙烯酸-马来酸共聚物及其钠、钾或铵盐；丙烯酸-甲基丙烯酸共聚物及其钠、钾或铵盐；甲基丙烯酸-马来酸共聚物及其钠、钾或铵盐；上述高分子化合物的分子量为1000～9000000。

上文中，以“聚丙烯酸及其钠、钾或铵盐”为例，其指高分子化合物可为聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸钾或聚丙烯酸铵，其他类似表达均有相同含义，不再赘述。

优选地，所述金属离子为钙离子、镁离子、二价铁离子、三价铁离子、锌离子、铝离子、二价铜离子、钡离子、三价铬离子、钴离子或银离子。

进一步地，所述金属离子由金属离子化合物提供，所述金属离子化合物为钙离子、镁离子、二价铁离子、三价铁离子、锌离子、铝离子、二价铜离子、钡离子、三价铬离子、钴离子或银离子的氯化物、氧化物、硝酸化物、硫酸化物、醋酸化物。

更进一步地，所述金属离子化合物与高分子化合物的质量比为1:100～30:100。

上述技术方案中，所述的有机固液相变材料为石蜡、脂肪酸、脂肪醇、聚乙二醇、脂肪酸酯中的至少一种。