[发明专利]一种具有隔热储能性能的降解材料及其制备方法

权利要求书

1.一种具有隔热储能性能的降解材料，其特征在于，包括如下重量份的原料：聚乳酸80-120份，复合空心微球5-10份，复合相变材料3-8份，成核剂0.2-0.7份，抗氧剂0.3-1.2份；

所述复合空心微球的制备方法如下：

（1）量取80-160mL葡萄糖溶液置入反应釜中，将密封好的反应釜放入烘箱内进行热处理，待反应结束后，自然冷却至室温，将产物过滤后用无水乙醇和去离子水反复洗涤，干燥后得到炭球，备用；

（2）将氯化铝加入到溶剂中，然后加入炭球，搅拌均匀后以200-500W超声处理30-50min，待处理结束后，加入尿素，在60-80℃水浴锅中搅拌20-30h，将产物抽滤后用去离子水和无水乙醇反复清洗，烘干后放入管式炉中进行煅烧，冷却至室温，得到空心微球；

（3）将二水合氯化铜加入到去离子水中，在磁力搅拌下缓慢加入聚乙烯吡咯烷酮，得到氯化铜溶液；将硫脲加入到去离子水中，混合均匀形成硫脲溶液；将硫脲溶液逐滴加入到上述氯化铜溶液中，常温下磁力搅拌并向其中滴加浓氨水，然后将经过预处理的空心微球加入到上述溶液中，混匀后在90-96℃的温度下回流反应3-5h，然后冷却至室温，经乙醇和蒸馏水超声清洗后烘干即可；

所述空心微球的预处理包括如下步骤：

（1）称取18.6-23.5g六水合氯化铝，加入27-40mL去离子水和27-40mL无水乙醇，磁力搅拌3-5h，得到溶液A；再量取5.8-7.2mL正硅酸乙酯，加入2.2-3.5mL去离子水和8.8-15mL无水乙醇，滴加浓硝酸至pH为2-3，磁力搅拌3-5h，得到溶液B，备用；

（2）将上述溶液A和溶液B混合后，磁力搅拌2-4h，得到混合溶胶，再滴加3.0-3.5mL甲酰胺，滴加环氧丙烷至pH为5-6，将0.8-1.5g空心微球加入到上述溶胶中，在室温下缓慢搅拌，然后以无水乙醇为老化液，在室温下老化，将形成的湿凝胶干燥后进行热处理，经粉碎研磨，得到预处理的空心微球；

所述复合相变材料的制备方法如下：

（1）将木棉纤维浸入到浓度为2-5wt%的氢氧化钠溶液中，充分搅拌后用去离子水反复洗涤至中性，干燥后放入650-750℃管式炉中，氮气气氛下炭化70-100min，将预碳化后的木棉纤维与氢氧化钾溶液按照预碳化后的木棉纤维与氢氧化钾质量比为10:0.1-1进行混合，在氮气气氛下加热至800-860℃，加热处理1-5h，用盐酸和蒸馏水反复洗涤至中性后烘干，得到碳化木棉纤维；

（2）将浓硫酸、碳化木棉纤维以及高锰酸钾依次加入到去离子水中，搅拌均匀后，在80-90℃下反应1-3h，待反应结束后，将产物用去离子水反复洗涤至中性，干燥后得到预处理碳化木棉纤维；

（3）将预处理碳化木棉纤维置于容器中，再将赤藓糖醇均匀铺在预处理碳化木棉纤维上，将容器放入120-130℃真空干燥箱内，抽真空，待赤藓糖醇完全溶解后，再在真空干燥箱内保持30-50min，取出容器，在30-80r/min下搅拌10-30min，然后再次放入真空干燥箱中，重复操作5-8次，将得到的产物置于称量纸上，放入真空干燥箱内的表面皿上，在120-130℃下反复干燥直至称量纸上没有赤藓糖醇痕迹，即可得到复合相变材料。

2.根据权利要求1所述的一种具有隔热储能性能的降解材料，其特征在于，所述成核剂为碳酸钙、二氧化硅、苯甲酸钠以及对叔丁基苯甲酸铝中的至少一种；

所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168按质量比1:2-5混合而成的的混合物。

3.根据权利要求1所述的一种具有隔热储能性能的降解材料，其特征在于，所述复合空心微球的制备方法中，葡萄糖溶液浓度为1-2mol/L；

所述热处理的温度为175-195℃，处理时间10-15h；

所述氯化铝、溶剂、炭球、尿素的比例为(10-30)mmol:(30-80)mL:(1-5)g:(0.1-0.3)mol；

所述溶剂由去离子水和无水乙醇按照体积比为1:3-5组成；

所述煅烧温度为900-1200℃，煅烧时间2-4h。