[发明专利]一种新型强化复合相变流体及其制备方法和应用

说明书

本发明属于相变材料技术领域，具体公开了一种新型强化复合相变流体的制备方法和应用。所述制备方法包括如下制备步骤：首先合成流体相变材料以及水溶性密胺预聚体，然后将所得水溶性密胺预聚体与脂肪酸酯水性乳液混合并进行乳化反应，得到强化复合传热微胶囊；在将所得强化复合传热微胶囊与所得流体相变材料混合均匀，得到新型强化复合相变流体。本发明制备的新型强化复合相变流体，由于加入强化传热复合微胶囊，使得相变流体在使用过程中，粒径的变化大大地减少，并且在此基础上增加了强化传热剂，使原有相变材料的传热效率大幅提升，使用寿命也有一定的增长。此外，该相变流体还具有相变潜热高，相变温度范围灵活可调控，稳定性好等优势。

技术领域

本发明属于相变材料技术领域，具体涉及一种新型强化复合相变流体及其制备方法和应用。

背景技术

相变材料(phase changematerials，PCMs)是指在一定条件下能够发生物理状态(固-液、液-气、固-气、固-固等)改变的材料，以环境与体系的温度差，或者光、电场、磁场、化学能等为驱动力，实现热能的吸收和释放功能、或形状记忆恢复功能、记录功能等，并且在相变过程中，材料的化学性能不变、温度可以发生微小变化。而作为储能相变材料，其应该满足的主要条件有:适宜的相变温度；足够大的相变焓；性能稳定，能够反复使用；相变时的膨胀收缩率小；导热性能好，相变速度快；相变可逆性好；过冷度小；原料价廉易得等。故相变材料可广泛应用在节能建材、冷储运输、智能纤维和军事红外隐身等领域。但是相变材料在使用过程中容易发生泄漏、污染环境等一系列问题，且相变材料单独使用时，由于环境等影响，相变材料粒径变化程度较大，性能变差，加之有机相变材料导热效率较低，导致相变材料寿命较短。为了解决这些问题，相变材料微胶囊应运而生。

微胶囊技术自上世纪30年代开始就获得了迅猛的发展，对物质进行微胶囊化可以实现很多目的，如改善被包裹物质的物理性质、提高物质的稳定性、改善被包裹物质的反应活性和耐久性、隔开有毒物质等等。目前应用较为成熟的领域为食品、药品、化妆品等。该技术的核心在于将固体、液体或气体包封在惰性壳材内，通过调控制备条件，使其实现靶向性释放的目的。随着人们对微胶囊技术及相变材料的研究，相变材料开始可微胶囊化，采用特定的制备技术将芯材相变材料包封成于微胶囊。此法中，微胶囊的外壳隔绝了储能相变材料与环境的直接接触，能够保护芯材的相变功能不受影响，并且能防止使用过程中的泄露、相分离以及腐蚀性等问题，还能提高材料的热导率，极大地拓展了相变材料的应用。

如中国专利公开文本CN105498652A，胡剑峰等发明了一种强化传热相变微胶囊，该微胶囊降低了相变材料可燃性和液体流动性，避免相变材料的流失，且较稳定，更利于储存；并将传热强化剂和相变材料进行包覆，提高了传热效率；Zhao等人采用自组装方法制备了一种新型微胶囊化的正十八烷，该微胶囊具有良好的相变性能、较高的热存储能力和较高的热稳定性；中国专利公开文本CN106244117A，饶中浩等公开了一种无机水合盐相变储能微胶囊及其制备方法，储能微胶囊包括无机水合盐为芯材和无机材料为壁材，特点为包覆率高，密封性好，制备方法简单，具有较大的工业应用前景。

发明内容

针对以上现有技术存在的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种新型强化复合相变流体的制备方法。

本发明的另一目的在于提供一种通过上述方法制备得到的新型强化复合相变流体。

本发明再一目的在于提供上述新型强化复合相变流体在储传热领域中的应用。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种新型强化复合相变流体的制备方法，包括如下制备步骤：

(1)将乳化剂、成核剂、水和甘油混合后再加入纳米氮化铝和纳米二硫化钼，得到浑浊溶液，然后与相变材料混合均匀后，得到脂肪酸酯水性乳液，冷却至室温后，得到流体相变材料；

(2)将三聚氰胺与甲醛溶液混合均匀后，调节溶液至碱性，然后加热搅拌至溶液变透明，再加水继续反应，得到水溶性密胺预聚体；