[发明专利]用于2～8℃医药冷链运输的高稳定性复合相变凝胶的制备方法

说明书

本公开提出了一种用于2～8℃医药冷链运输的高稳定性复合相变凝胶的制备方法，其包括：准备相变蓄冷剂和纳米凝胶，相变蓄冷剂由水、醇类相变材料、第一类颗粒、pH调节剂和防沉颗粒混合而成，纳米凝胶具有以第二类颗粒为结点的三维网络结构；并且将相变蓄冷剂和纳米凝胶以质量比为20﹕1至25﹕1的比例进行混合形成高稳定性复合相变凝胶。根据本公开能够提供高相变潜热且循环稳定性良好的用于2～8℃医药冷链运输的高稳定性复合相变凝胶的制备方法。

技术领域

本公开涉及一种用于2～8℃医药冷链运输的高稳定性复合相变凝胶的制备方法。

背景技术

随着现代物流的快速发展和冷链医药品需求的日益增加，医药冷链物流也得到了更多的重视。特别地，医药冷链运输过程中需要严格控制温度及波动范围来储存或运输药品、疫苗、血液制品等物品以保证其质量和效果，而相变储能技术具有储能密度大、相变过程温度近似恒温，输出能量稳定等优点，耦合医药冷链运输则能够恒温保冷、节约能源以及降低耗损。

另外，相变储能技术体系中的主要工作介质为相变材料，其直接决定冷链运输质量。因此，开发相变温度区间合适、高潜热值、过冷度低、无相分离且循环稳定性良好的相变蓄冷剂，对于医药冷链的发展具有极大的助推作用。目前，医药冷链运输相变材料经常用到无机水合盐和有机相变材料，然而无机水合盐存在相分离、易渗漏等缺点，而有机相变材料也存在潜热低、易燃等缺点。

发明内容

本公开有鉴于上述现有技术的状况而完成，其目的在于提供一种高相变潜热且循环稳定性良好的用于2～8℃医药冷链运输的高稳定性复合相变凝胶的制备方法。

为此，本公开第一方面提供了一种复合相变凝胶的制备方法，其包括﹕准备相变蓄冷剂和纳米凝胶，所述相变蓄冷剂由水、醇类相变材料、第一类颗粒、pH调节剂和防沉颗粒混合而成，所述纳米凝胶具有以第二类颗粒为结点的三维网络结构；并且将所述相变蓄冷剂和所述纳米凝胶以质量比为20﹕1至25﹕1的比例进行混合，从而形成复合相变凝胶，在所述相变蓄冷剂中，水的质量百分数为5.2％至24.2％，所述醇类相变材料的质量百分数为75.2％至94.2％、所述第一类颗粒的质量百分数为0.1％至2％，所述pH调节剂的质量百分数为0.04％至0.8％，所述防沉颗粒的质量百分数为0.3％至1.4％，所述醇类相变材料为多元醇或多元醇的混合物，所述pH调节剂为碱性物质，所述防沉颗粒为多聚磷酸盐、聚丙烯酸盐中的至少一种。在本公开中，通过将相变蓄冷剂与具有三维网络结构的纳米凝胶复合形成高稳定性复合相变凝胶，以使制备的高稳定性复合相变凝胶能够在相变过程中保持固定形状，而且pH调节剂和防沉颗粒能够有助于第一类颗粒均匀分散，第二类颗粒作为三维网络结构的结点能够有助于第二类颗粒均匀分布，从而能够有利于减少相分离的产生，由此能够获得循环稳定性改善的复合相变凝胶的。

另外，在本公开所涉及的制备方法中，可选地，所述醇类相变材料为选自乙二醇、丁二醇、丙三醇、丁四醇、季戊四醇、正癸醇、十六醇的至少一种，所述第一类颗粒为选自高岭土、滑石粉、云母粉中的至少一种的颗粒，所述pH调节剂为选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氨水中的至少一种，所述防沉颗粒为聚丙烯酸钠、聚丙烯酸钾、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠中的至少一种。在这种情况下，复合相变凝胶能够具有较高的相变潜热，保持适宜的pH，并且复合相变凝胶中的第一类颗粒能够均匀分散。

另外，在本公开所涉及的制备方法中，可选地，所述相变蓄冷剂通过将所述醇类相变材料和水混合，接着依次添加所述pH调节剂、所述防沉颗粒和第一类颗粒并进行混合而获得。由此，能够有助于获得第一类颗粒均匀分散的相变蓄冷剂，进而能够有助于改善复合相变凝胶的相分离问题。

另外，在本公开所涉及的制备方法中，可选地，所述第二类颗粒经表面改性处理，并且所述纳米凝胶为具有以所述第二类颗粒为动态交联点的物理交联网络的聚乙二醇水凝胶，所述物理交联网络是可逆的。由此，能够有利于复合相变凝胶在相变过程中的定型。