[发明专利]一种水合物储能控温材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种水合物储能控温材料及其制备方法，所述的材料含有冷却剂水合物和交联聚合物。制备过程首先用高压釜制备冷却剂水合物，并碾压粉碎筛取水合物颗粒；然后用静电喷涂装置将聚苯乙烯悬浮超微粉均匀涂布在水合物颗粒表面，再将其放入到等离子体仪中，对聚苯乙烯改性，使聚苯乙烯粉末表面形成自由基。最后将单体在UV照明系统高压水银灯照射下，与聚苯乙烯表面自由基接枝聚合，稳定材料结构，制成最终产物。本发明制备了稳定性良好的水合物储能控温材料，提供了一种可以制备多种类型冷却剂水合物材料的方法，产物可以充分发挥水合物储能控温的优势，且能周期性使用，可应用于建筑、制冷等多种领域。

技术领域

本发明属于能源利用领域，具体涉及到水合物储能控温材料及其制备方法。

背景技术

热能是一种重要的能源，在人类的生产生活中发挥着不可替代的作用。热能储存一般有三种方法：显热储存、潜热储存和热化学储存。其中，潜热储存是一种低成本的蓄热方法，利用相变材料固液相的转变，吸收或释放热量，达到蓄热储能的目的。它是最有效的热能储存方式，在较小的储放热间隔温度下，可以提供较高的储热密度。用于热能储存的材料称为相变材料，现在被广泛地应用于建筑、制冷、空调、纺织等领域。为了避免相变材料污染环境、因易燃等特点造成的安全问题，通常会封装相变材料。微胶囊封装相变材料，不仅增大了相变材料的换热面积，提高了导热系数，而且由于封装直径小，可以应用于节能建筑材料和热调节纤维等。

相变材料可分为有机、无机和共晶体材料。有机材料广泛应用于潜热储存，无腐蚀性，具有同成分熔融特性和自成核能力。无机材料有较高的潜热、热导率，具有无毒等特点。但传统的微胶囊相变材料会有一些固有缺点：热导率低，易相分离等。近年来，水合物被广泛应用于储能技术中，作为一种类冰的物质，它的结构有三种。与传统的相变材料相比，在相变温度4-15℃，它的相变潜热高于其他传统相变材料的潜热。可由两种驱动力驱动生成，通过提高温度或降低压力可释放大量的热，现已被广泛研究使用在空调制冷、食物保存等方面，是一种独一无二的相变材料。

为了充分发挥水合物储能控温的优势，本发明提供了一种制备方法，制备水合物储能控温材料。该方法不仅可以制备多种类型的冷却剂水合物材料，而且可流程化生产，制得的产品可重复使用。

发明内容

本发明针对现有技术不足，提供了一种水合物储能控温材料制备方法，目的是制备制冷剂水合物控温储能材料，进一步的目的在于提供一种可以制备多种类型水合物储能控温材料方法。

一种水合物控温储能材料，其中所述水合物控温储能材料包括芯和外壳，其中所述芯是冷却剂和水制得的水合物，所述外壳为交联聚合物。

水合物控温储能材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤1，生成制冷剂水合物；

步骤2，水合物破碎：将形成的水合物从反应釜中取出，粉碎研磨用筛网筛取颗粒粒径为180～250μm的水合物颗粒，并称重，再用离心机以不低于2000r/min的转速离心固液分离10-20min；

步骤3，用静电喷涂装置对水合物颗粒喷涂聚四氟乙烯悬浮超微粉：将步骤2粉碎后的水合物颗粒置于传送带上，在喷嘴和水合物颗粒之间加一高压静电场，在静电力和重力作用下，聚四氟乙烯悬浮粉末将会在水合物颗粒上吸附涂装；

步骤4，将喷涂好聚四氟乙烯粉末的水合物颗粒置于等离子体仪中，用氩等离子体处理，使聚四氟乙烯表面形成自由基。

步骤5，将改性聚四氟乙烯粉末包裹的水合物颗粒置于真空密闭容器中，将单体溶液加热直至蒸发出蒸汽，将气流压力用节流阀保持在40～50Pa，通入到密闭容器中，密闭容器用25-30℃水浴冷却，并用紫外线照明系统高压水银灯照射80-90min，促进单体与自由基接枝聚合；获得水合物储能控温材料。