[发明专利]包含相变材料的凝胶组合物

说明书

组合物，包含a)相变材料；b)1‑10wt％的二氧化硅胶凝添加剂；c)苯乙烯共聚物胶凝添加剂；其中组合物为凝胶形式，并且其中组合物中b)二氧化硅胶凝添加剂与c)苯乙烯共聚物胶凝添加剂的重量比为0.6‑5:1。还提供制备组合物的方法以及包含该组合物的制品和产品。最后，提供二氧化硅胶凝添加剂和苯乙烯共聚物胶凝添加剂的组合用于制备具有一种或多种改善性能包含相变材料的凝胶组合物的用途。

技术领域

本发明涉及呈凝胶形式包含相变材料(PCM)的组合物，制备该凝胶组合物的方法，包含该组合物的制品或产品、以及二氧化硅胶凝添加剂和苯乙烯共聚物胶凝添加剂的组合用于制备凝胶组合物的用途。

背景技术

相变材料(PCM)是一类可用作潜热存储介质、传热介质和/或温度调节介质的材料。PCM有许多应用；例如，作为隔绝材料或建筑材料中的储热介质，或作为加热和冷却系统(例如，在空调，制冷或汽车应用中)中的传热介质，或作为温度调节介质(例如，在对温度敏感的应用中，如包装、服装和床上用品/床垫)。PCM的工作方式基于伴随PCM从固相到液相或反之的转变焓，这导致能量从周围环境吸收或释放到周围环境。以此方式，PCM可用于将恒定温度保持在限定范围内和/或用于提高隔热性。

PCM的一种应用是在建筑和构造工业中，从而能够减少供暖和空调的使用，并在热质量低的轻型建筑中保持舒适温度。其他应用包括捕获和使用来自工业过程或机器例如发动机的低级热量，储存太阳能，以及对温度敏感材料进行温度调节,该温度敏感材料包括食品、生物体例如人和动物、药物和生物材料、移植器官和精密电子产品。

由于PCM的一个相是液相，而另一个相是固体，因此PCM在使用过程中需要小心存放和封锁以防止泄漏。需要改善包含相变材料的组合物的一种或多种性质以改善其性能或易于封锁。

发明内容

本发明部分基于申请人的认识，即可以使用胶凝剂的有利组合使包含相变材料的组合物胶凝。不受理论的束缚，由于这些添加剂提供胶凝作用的机理不同，因此二氧化硅胶凝添加剂和苯乙烯共聚物胶凝添加剂的组合为组合物提供了优点。

因此，从第一方面来看本发明提供了一种组合物，该组合物包含：

a)相变材料；

b)1-10wt％的二氧化硅胶凝添加剂；和

c)苯乙烯共聚物胶凝添加剂；

其中所述组合物为凝胶形式，并且其中所述组合物中b)二氧化硅胶凝添加剂与c)苯乙烯共聚物胶凝添加剂的重量比为0.6-5:1。

从第二方面来看本发明提供了一种制品，该制品包括密封的容器和容纳在该容器中的根据第一方面的组合物。

从第三方面来看本发明提供了一种制备根据第一方面的组合物的方法，该方法包括以下步骤：

i)在足够的温度和足够的时间下混合组合物的组分，以使苯乙烯共聚物胶凝添加剂完全溶解在组合物中；和

ii)停止混合以使组合物静置并形成凝胶。

从第四方面来看本发明提供了二氧化硅胶凝添加剂和苯乙烯共聚物胶凝添加剂的组合用于制备包含相变材料的凝胶组合物的用途，其中在此测量的该凝胶组合物在25℃的静止流动(FAR)时间与对比凝胶组合物相比长至少2倍，其中该对比凝胶组合物包含对比胶凝添加剂，该对比胶凝添加剂仅由苯乙烯共聚物组成，其中凝胶组合物中和对比凝胶组合物中胶凝添加剂的总wt％相等。

从第五方面来看本发明提供了二氧化硅胶凝添加剂和苯乙烯共聚物胶凝添加剂的组合用于制备包含相变材料的凝胶组合物的用途，其中在此测量的该凝胶组合物在25℃的剪切稀化值(STV)与对比凝胶组合物相比至少大2倍，其中该对比凝胶组合物包含对比胶凝添加剂，该对比胶凝添加剂仅由苯乙烯共聚物组成，其中凝胶组合物中和对比凝胶组合物中胶凝添加剂的总wt％相等。