專利名稱：建筑采暖用的加熱定形相變蓄熱材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
建筑采暖用的加熱定形相變蓄熱材料及其制備方法屬于建筑用的相變材料技術(shù)領(lǐng)域。
本發(fā)明所提出的建筑采暖用的電加熱定形相變蓄熱材料，其特征在于，它含有碳數(shù)為18-23的石蠟、聚烯烴、熱塑性彈性體和無機填料，含量比為碳數(shù)為18-23的石蠟60wt％-80wt％；聚烯烴0-30wt％；熱塑性彈性體5wt％-30wt％；無機填料0-10wt％；建筑采暖用的電加熱定形相變蓄熱材料，其特征還在于，所述聚烯烴為高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯或聚丙烯中的一種或幾種；所述熱塑性彈性體為苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物或氫化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物中的一種或兩種；所述如無機填料為碳酸鈣。
建筑采暖用的電加熱定形相變蓄熱材料的制備方法，其特征在于，它含有1)對無機填料進行有機化水熱處理將無機填料分散在偶聯(lián)劑的水溶液中，進行超聲分散后烘干；2)將上述有機化處理后的無機填料與碳數(shù)為18-23的石蠟、聚烯烴和熱塑性彈性體混合后，于超高速粉碎機中高速混合，然后取出放置；3)在130℃-150℃下進行共混擠出，在模具中模壓成型；4)在模壓成型后的材料表面包覆一層聚乙烯復(fù)合膜，膜與成型材料貼合緊密。
建筑采暖用的電加熱定形相變蓄熱材料的制備方法，其特征還在于，所述偶聯(lián)劑為硬脂酸、硬脂酸鈣、硬脂酸鈉中的一種或幾種。
建筑采暖用的太陽能加熱定形相變蓄熱材料，其特征在于，它含有碳數(shù)為16-20的石蠟、聚烯烴、熱塑性彈性體和無機填料，含量比為碳數(shù)為16-20的石蠟60wt％-80wt％；聚烯烴0-30wt％；熱塑性彈性體5wt％-30wt％；無機填料0-10wt％；建筑采暖用的太陽能加熱定形相變蓄熱材料，其特征還在于，所述聚烯烴為高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯或聚丙烯中的一種或幾種；所述熱塑性彈性體為苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物或氫化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物中的一種或兩種；所述如無機填料為碳酸鈣。
建筑采暖用的太陽能加熱定形相變蓄熱材料的制備方法，其特征在于，它含有1)對無機填料進行有機化水熱處理將無機填料分散在偶聯(lián)劑的水溶液中，進行超聲分散后烘干；
2)將上述有機化處理后的無機填料與碳數(shù)為16-20的石蠟、聚烯烴和熱塑性彈性體混合后，于超高速粉碎機中高速混合，然后取出放置；3)在130℃-150℃下進行共混擠出，在模具中模壓成型；4)在模壓成型后的材料表面包覆一層聚乙烯復(fù)合膜，膜與成型材料貼合緊密。
建筑采暖用的太陽能加熱定形相變蓄熱材料的制備方法，其特征還在于，所述偶聯(lián)劑為硬脂酸、硬脂酸鈣、硬脂酸鈉中的一種或幾種。
實驗證明，本發(fā)明所提出的建筑采暖用的電加熱定形相變材料的相變溫度在30-40℃之間，建筑采暖用的太陽能加熱定形相變材料的相變溫度在17-25℃之間，兩種材料在相變前后形狀不發(fā)生變化，石蠟不發(fā)生滲漏，無毒無害，適用于建筑采暖，達到了預(yù)期的目的。本制備方法能夠制備所提出的兩種定形相變蓄熱材料。
實施例21.將5克碳酸鈣加入10毫升10％硬脂酸鈉水溶液中，超聲分散30分鐘后，在80℃下烘干后研磨，得到活化的碳酸鈣粉末。2.取1中所得的碳酸鈣粉末5克，與80克碳數(shù)為18-23的石蠟、15克SBS混合，放入超高速粉碎機中高速混合5分鐘，取出混合物，放置24小時。3.將所得的混合物加入螺桿擠出機擠出，擠出溫度130℃。4.將3所得熔體加入模具，用平板壓機在130℃下熱壓成型。5.將4所得板材包覆一層聚乙烯復(fù)合膜，再次放入模具，用平板壓機熱壓封口后取出。如此，則得到所需的電加熱定形相變蓄熱地板。采用DSC(示差掃描量熱儀)測得材料的熔融曲線峰值溫度為35.4℃，相變熱為143.3kJ/kg。
實施例31.將60克碳數(shù)為18-23的石蠟、25克高密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯和聚丙烯的混合物、15克SBS和氫化SBS的混合物混合，放入超高速粉碎機中高速混合5分鐘，取出混合物，放置24小時。2.將所得的混合物加入螺桿擠出機擠出，擠出溫度150℃。3.將3所得熔體加入模具，用平板壓機在130℃下熱壓成型。4.將4所得板材包覆一層聚乙烯復(fù)合膜，再次放入模具，用平板壓機熱壓封口后取出。如此，則得到所需的電加熱定形相變蓄熱地板。采用DSC(示差掃描量熱儀)測得材料的熔融曲線峰值溫度為35.2℃，相變熱為114.6kJ/kg。
實施例41.將10克碳酸鈣加入20毫升10％硬脂酸水溶液中，超聲分散30分鐘后，在80℃下烘干后研磨，得到活化的碳酸鈣粉末。2.取1中所得的碳酸鈣粉末10克，與60克碳數(shù)為18-23的石蠟、30克SBS混合，放入超高速粉碎機中高速混合5分鐘，取出混合物，放置24小時。3.將所得的混合物加入螺桿擠出機擠出，擠出溫度130℃。4.將3所得熔體加入模具，用平板壓機在130℃下熱壓成型。5.將4所得板材包覆一層聚乙烯復(fù)合膜，再次放入模具，用平板壓機熱壓封口后取出。如此，則得到所需的電加熱定形相變蓄熱地板。采用DSC(示差掃描量熱儀)測得材料的熔融曲線峰值溫度為35.3℃，相變熱為108.2kJ/kg。
二、含有碳數(shù)為16-20的石蠟(60wt％-80wt％)、聚烯烴(0-30wt％)、熱塑性彈性體(5wt％-30wt％)和無機填料(0-10wt％)的定型相變蓄熱材料的制備方法實施例51.將5克碳酸鈣加入10毫升10％硬脂酸鈉水溶液中，超聲分散30分鐘后，在80℃下烘干后研磨，得到活化的碳酸鈣粉末。2.取1中所得的碳酸鈣粉末5克，與60克碳數(shù)為16-20的石蠟、30克低密度聚乙烯、5克SBS混合，放入超高速粉碎機中高速混合5分鐘，取出混合物，放置24小時。3.將所得的混合物加入螺桿擠出機擠出，擠出溫度130℃。4.將3所得熔體加入模具，用平板壓機在130℃下熱壓成型。5.將4所得板材包覆一層聚乙烯復(fù)合膜，再次放入模具，用平板壓機熱壓封口后取出。如此，則得到所需的太陽能加熱定形相變蓄熱地板。采用DSC測得材料的熔融曲線峰值溫度為20.53℃，相變熱為112.5kJ/kg。
實施例61.將5克碳酸鈣加入10毫升10％硬脂酸鈉水溶液中，超聲分散30分鐘后，在80℃下烘干后研磨，得到活化的碳酸鈣粉末。2.取1中所得的碳酸鈣粉末5克，與80克碳數(shù)為16-20的石蠟、15克SBS混合，放入超高速粉碎機中高速混合5分鐘，取出混合物，放置24小時。3.將所得的混合物加入螺桿擠出機擠出，擠出溫度130℃。4.將3所得熔體加入模具，用平板壓機在130℃下熱壓成型。5.將4所得板材包覆一層聚乙烯復(fù)合膜，再次放入模具，用平板壓機熱壓封口后取出。如此，則得到所需的太陽能加熱定形相變蓄熱地板。采用DSC(示差掃描量熱儀)測得材料的熔融曲線峰值溫度為20.89℃，相變熱為131.7kJ/kg。
實施例71.將60克碳數(shù)為16-20的石蠟、25克高密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯和聚丙烯的混合物、15克SBS和氫化SBS的混合物混合，放入超高速粉碎機中高速混合5分鐘，取出混合物，放置24小時。2.將所得的混合物加入螺桿擠出機擠出，擠出溫度150℃。3.將3所得熔體加入模具，用平板壓機在130℃下熱壓成型。4.將4所得板材包覆一層聚乙烯復(fù)合膜，再次放入模具，用平板壓機熱壓封口后取出。如此，則得到所需的太陽能加熱定形相變蓄熱地板。采用DSC(示差掃描量熱儀)測得材料的熔融曲線峰值溫度為21.7℃，相變熱為127.4kJ/kg。
實施例81.將10克碳酸鈣加入20毫升10％硬脂酸水溶液中，超聲分散30分鐘后，在80℃下烘干后研磨，得到活化的碳酸鈣粉末。2.取1中所得的碳酸鈣粉末10克，與60克碳數(shù)為16-20的石蠟、30克SBS混合，放入超高速粉碎機中高速混合5分鐘，取出混合物，放置24小時。3.將所得的混合物加入螺桿擠出機擠出，擠出溫度130℃。4.將3所得熔體加入模具，用平板壓機在130℃下熱壓成型。5.將4所得板材包覆一層聚乙烯復(fù)合膜，再次放入模具，用平板壓機熱壓封口后取出。如此，則得到所需的太陽能加熱定形相變蓄熱地板。采用DSC(示差掃描量熱儀)測得材料的熔融曲線峰值溫度為20.2℃，相變熱為105.2kJ/kg。
本發(fā)明所提出的含碳數(shù)為18-23的石蠟的定形相變材料，其相變溫度在30℃～40℃之間，可將室溫保持在18℃～26℃左右，適合于電加熱建筑采暖用；含碳數(shù)為16-20的石蠟的定形相變材料，其相變溫度在17℃～25℃之間，可將室溫保持在20℃左右，適合于太陽能加熱建筑采暖用。
權(quán)利要求
1.建筑采暖用的電加熱定形相變蓄熱材料，其特征在于，它含有碳數(shù)為18-23的石蠟、聚烯烴、熱塑性彈性體和無機填料，含量比為碳數(shù)為18-23的石蠟60wt％-80wt％；聚烯烴0-30wt％；熱塑性彈性體5wt％-30wt％；無機填料0-10wt％；
2.如權(quán)利要求1所述的建筑采暖用的電加熱定形相變蓄熱材料，其特征在于，所述聚烯烴為高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯或聚丙烯中的一種或幾種。
3.如權(quán)利要求1所述的建筑采暖用的電加熱定形相變蓄熱材料，其特征在于，所述熱塑性彈性體為苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物或氫化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物中的一種或兩種。
4.如權(quán)利要求1所述的建筑采暖用的電加熱定形相變蓄熱材料，其特征在于，所述如無機填料為碳酸鈣。
5.建筑采暖用的電加熱定形相變蓄熱材料的制備方法，其特征在于，它含有1) 對無機填料進行有機化水熱處理將無機填料分散在偶聯(lián)劑的水溶液中，進行超聲分散后烘干；2) 將上述有機化處理后的無機填料與碳數(shù)為18-23的石蠟、聚烯烴和熱塑性彈性體混合后，于超高速粉碎機中高速混合，然后取出放置；3) 在130℃-150℃下進行共混擠出，在模具中模壓成型；4) 在模壓成型后的材料表面包覆一層聚乙烯復(fù)合膜，膜與成型材料貼合緊密。
6.如權(quán)利要求5所述的建筑采暖用的電加熱定形相變蓄熱材料的制備方法，其特征在于，所述偶聯(lián)劑為硬脂酸、硬脂酸鈣、硬脂酸鈉中的一種或幾種。
7.建筑采暖用的太陽能加熱定形相變蓄熱材料，其特征在于，它含有碳數(shù)為16-20的石蠟、聚烯烴、熱塑性彈性體和無機填料，含量比為碳數(shù)為16-20的石蠟60wt％-80wt％；聚烯烴0-30wt％；熱塑性彈性體5wt％-30wt％；無機填料0-10wt％；
8.如權(quán)利要求7所述的建筑采暖用的太陽能加熱定形相變蓄熱材料，其特征在于，所述聚烯烴為高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯或聚丙烯中的一種或幾種。
9.如權(quán)利要求7所述的建筑采暖用的太陽能加熱定形相變蓄熱材料，其特征在于，所述熱塑性彈性體為苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物或氫化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物中的一種或兩種。
10.如權(quán)利要求7所述的建筑采暖用的太陽能加熱定形相變蓄熱材料，其特征在于，所述如無機填料為碳酸鈣。
11.建筑采暖用的太陽能加熱定形相變蓄熱材料的制備方法，其特征在于，它含有1)對無機填料進行有機化水熱處理將無機填料分散在偶聯(lián)劑的水溶液中，進行超聲分散后烘干；2)將上述有機化處理后的無機填料與碳數(shù)為16-20的石蠟、聚烯烴和熱塑性彈性體混合后，于超高速粉碎機中高速混合，然后取出放置；3)在130℃-150℃下進行共混擠出，在模具中模壓成型；4)在模壓成型后的材料表面包覆一層聚乙烯復(fù)合膜，膜與成型材料貼合緊密。
12.如權(quán)利要求11所述的建筑采暖用的太陽能加熱定形相變蓄熱材料的制備方法，其特征在于，所述偶聯(lián)劑為硬脂酸、硬脂酸鈣、硬脂酸鈉中的一種或幾種。
全文摘要
建筑采暖用的加熱定形相變蓄熱材料及其制備方法屬于建筑用的相變材料技術(shù)領(lǐng)域。建筑采暖用的電加熱定形相變蓄熱材料的其特征在于，它由碳數(shù)為18－23的石蠟、聚烯烴、熱塑性彈性體和無機填料組成；其相變溫度在30℃～40℃之間，可將室溫保持在18℃～26℃左右。建筑采暖用的太陽能加熱定形相變蓄熱材料的其特征在于，它由碳數(shù)為16－20的石蠟、聚烯烴、熱塑性彈性體和無機填料組成；其相變溫度在17℃～25℃之間，可將室溫保持在20℃左右。本發(fā)明還提出了這兩種材料的制備方法。這兩種材料相變前后形狀不發(fā)生變化，石蠟不發(fā)生滲漏，無毒無害，無需封裝，可直接使用，非常適于建筑采暖用。
文檔編號C09K5/00GK1462787SQ0313755
公開日2003年12月24日 申請日期2003年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月18日
發(fā)明者楊睿, 張寅平, 李賀 申請人:清華大學(xué)