一種制備膨脹石墨/癸酸-月桂酸-油酸復(fù)合相變材料的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種復(fù)合相變材料的制備方法，具體涉及一種制備膨脹石墨/癸酸-月桂酸-油酸復(fù)合相變材料的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]相變材料利用材料的相轉(zhuǎn)變過程儲存/釋放潛熱，能夠?qū)囟瓤刂圃谔囟囟确秶鷥?nèi)，是一種節(jié)能環(huán)保的綠色材料，正逐漸被廣泛應(yīng)用于智能調(diào)溫服裝、電子器件、建筑節(jié)能、余熱回收、保溫材料、暖通空調(diào)系統(tǒng)等領(lǐng)域。傳統(tǒng)的固-液相變材料分為無機固-液相變材料和有機固-液相變材料，無機固-液相變材料雖然儲能密度大，價格低廉，但是材料在經(jīng)過多次相變過程后易出現(xiàn)過冷及相分離的現(xiàn)象。因此，有機固-液相變材料因其性能穩(wěn)定、相變溫度易調(diào)節(jié)的優(yōu)勢成為研究的熱點。
[0003]近年來，高溫有機固-液相變材料得到廣泛的關(guān)注，石蠟作為常見的有機固-液相變材料(Solar Energy Materials and Solar Cells 2014, 128，447-455)，其相變點一般位于50°C，同時，其熱導(dǎo)率僅為0.2W/m*K左右，在室溫相變應(yīng)用方面存在很大的缺陷，材料的導(dǎo)熱性差也會阻礙材料直接應(yīng)用于暖通空調(diào)系統(tǒng)等低溫相變材料領(lǐng)域。同時，低溫相變材料在室溫下呈現(xiàn)液態(tài)，液體的滲漏也是亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種制備復(fù)合相變材料的新方法。保證材料的相變點位于20°C左右，提高材料的熱導(dǎo)率，同時防止相變材料的滲漏。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種制備膨脹石墨/癸酸-月桂酸-油酸復(fù)合相變材料的方法，利用癸酸、月桂酸和油酸均勻混合形成共熔混酸，使其相變點位于20°C左右，之后利用膨脹石墨作為導(dǎo)熱材料，提高混酸的熱導(dǎo)率，同時由于膨脹石墨具有良好的微米級別的孔道結(jié)構(gòu)，液態(tài)的混酸能通過毛細作用充分地負載在膨脹石墨的孔道間，從而達到良好的防滲漏效果。具體的技術(shù)方案如下:
[0006]—種制備膨脹石墨/癸酸-月桂酸-油酸復(fù)合相變材料的方法，包括以下步驟:
[0007]步驟1，將癸酸、月桂酸和油酸以合適比例在合適的混合溫度下均勻混合，得到固-液相變溫度一定的混酸；
[0008]步驟2，以膨脹石墨為基體材料，在合適的浸漬溫度下浸漬混酸；
[0009]步驟3，除去未完全浸漬的混酸，得到膨脹石墨/癸酸-月桂酸-油酸復(fù)合相變材料。
[0010]優(yōu)選地，步驟1中癸酸和月桂酸的質(zhì)量比為50:50、或60:40、或70:30、或80:20、
或90:10。油酸用量為癸酸與月桂酸總質(zhì)量的0.01?0.2倍。
[0011]優(yōu)選地，步驟1中采用水浴或油浴控制混合溫度為30?80°C。癸酸、月桂酸和油酸混合的時間為5?30min。
[0012]優(yōu)選地，步驟2中膨脹石墨目數(shù)為30?150目。膨脹石墨與混酸的質(zhì)量比為1:5?1:50ο
[0013]優(yōu)選地，步驟2中采用水浴或油浴控制浸漬溫度為30?80°C。膨脹石墨在混酸中浸漬的時間為20?50min。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:工藝簡單，實用性強，便于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。同時，所得的膨脹石墨/癸酸-月桂酸-油酸復(fù)合相變材料相變點位于20°C左右(18?21°C )，熱導(dǎo)率高，儲/放熱循環(huán)過程中無滲漏現(xiàn)象。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明制備膨脹石墨/癸酸-月桂酸-油酸復(fù)合相變材料的示意圖；
[0016]圖2是本發(fā)明的一個較佳實施例制備的膨脹石墨/癸酸-月桂酸-油酸復(fù)合相變材料(膨脹石墨與混酸質(zhì)量比為1:5)的SEM測試圖；
[0017]圖3是本發(fā)明的另一個較佳實施例制備的膨脹石墨/癸酸-月桂酸-油酸復(fù)合相變材料(膨脹石墨與混酸質(zhì)量比為1:35)的SHM測試圖。
【具體實施方式】
[0018]下面對本發(fā)明的實施例做詳細說明，本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。
[0019]實施例1
[0020]步驟1，將癸酸、月桂酸和油酸以60:40:5的質(zhì)量比混合，30 °C水浴30min，得到固-液相變溫度一定的混酸；
[0021]步驟2，以30目的膨脹石墨為基體材料，取膨脹石墨與混酸質(zhì)量比為1: 5，在50°C水浴下混合40min，以使混酸充分浸漬入膨脹石墨；
[0022]步驟3，除去未完全浸漬的混酸，得到膨脹石墨/癸酸-月桂酸-油酸復(fù)合相變材料。
[0023]實施例2
[0024]步驟1，將癸酸、月桂酸和油酸以70:30:8的質(zhì)量比混合，50 °C水浴lOmin，得到固-液相變溫度一定的混酸；
[0025]步驟2，以30目的膨脹石墨為基體材料，取膨脹石墨與混酸質(zhì)量比為1: 5，在75°C水浴下混合30min，以使混酸充分浸漬入膨脹石墨；
[0026]步驟3，除去未完全浸漬的混酸，得到膨脹石墨/癸酸-月桂酸-油酸復(fù)合相變材料。
[0027]實施例3
[0028]步驟1，將癸酸、月桂酸和油酸以90:10:12的質(zhì)量比混合，50°C水浴15min，得到固-液相變溫度一定的混酸；
[0029]步驟2，以80目的膨脹石墨為基體材料，取膨脹石墨與混酸質(zhì)量比為1:35，在40°C水浴下混合50min，以使混酸充分浸漬入膨脹石墨；
[0030]步驟3，除去未完全浸漬的混酸，得到膨脹石墨/癸酸-月桂酸-油酸復(fù)合相變材料。
[0031]實施例4
[0032]步驟1，將癸酸、月桂酸和油酸以80:20:15的質(zhì)量比混合，30°C水浴50min，得到固-液相變溫度一定的混酸；
[0033]步驟2，以120目的膨脹石墨為基體材料，取膨脹石墨與混酸質(zhì)量比為1:35，在80°C水浴下混合20min，以使混酸充分浸漬入膨脹石墨；
[0034]步驟3，除去未完全浸漬的混酸，得到膨脹石墨/癸酸-月桂酸-油酸復(fù)合相變材料。
[0035]以上詳細描述了本發(fā)明的較佳具體實施例。應(yīng)當理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無需創(chuàng)造性勞動就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書所確定的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種制備膨脹石墨/癸酸-月桂酸-油酸復(fù)合相變材料的方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1，將癸酸、月桂酸和油酸以合適比例在合適的混合溫度下均勻混合，得到固-液相變溫度一定的混酸； 步驟2，以膨脹石墨為基體材料，在合適的浸漬溫度下浸漬所述混酸； 步驟3，除去未完全浸漬的混酸，得到所述膨脹石墨/癸酸-月桂酸-油酸復(fù)合相變材料。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備膨脹石墨/癸酸-月桂酸-油酸復(fù)合相變材料的方法，其特征在于，步驟1中所述癸酸和所述月桂酸的質(zhì)量比為50:50、或60:40、或70:30、或80:20、或 90:10。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備膨脹石墨/癸酸-月桂酸-油酸復(fù)合相變材料的方法，其特征在于，所述油酸用量為所述癸酸與所述月桂酸總質(zhì)量的0.01?0.2倍。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備膨脹石墨/癸酸-月桂酸-油酸復(fù)合相變材料的方法，其特征在于，步驟1中所述癸酸、所述月桂酸和所述油酸混合的時間為5?30min。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備膨脹石墨/癸酸-月桂酸-油酸復(fù)合相變材料的方法，其特征在于，步驟1中采用水浴或油浴控制所述混合溫度為30?80°C。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備膨脹石墨/癸酸-月桂酸-油酸復(fù)合相變材料的方法，其特征在于，步驟2中所述膨脹石墨目數(shù)為30?150目。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備膨脹石墨/癸酸-月桂酸-油酸復(fù)合相變材料的方法，其特征在于，步驟2中所述膨脹石墨與所述混酸的質(zhì)量比為1:5?1:50。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備膨脹石墨/癸酸-月桂酸-油酸復(fù)合相變材料的方法，其特征在于，步驟2中采用水浴或油浴控制所述浸漬溫度為30?80°C。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備膨脹石墨/癸酸-月桂酸-油酸復(fù)合相變材料的方法，其特征在于，步驟2中的所述浸漬的時間為20?50min。10.根據(jù)權(quán)利要求1?9任一項所述的制備方法制備得到的膨脹石墨/癸酸-月桂酸-油酸復(fù)合相變材料，其特征在于，所述膨脹石墨/癸酸-月桂酸-油酸復(fù)合相變材料的相變點為18?21°C。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種制備膨脹石墨/癸酸-月桂酸-油酸復(fù)合相變材料的方法。該方法首先將癸酸、月桂酸和油酸以合適比例在合適的混合溫度下均勻混合，得到固-液相變溫度一定的混酸；然后以膨脹石墨為基體材料，在合適的浸漬溫度下浸漬混酸；最后除去未完全浸漬的混酸，得到膨脹石墨/癸酸-月桂酸-油酸復(fù)合相變材料。本發(fā)明工藝簡單，實用性強，制備得到的復(fù)合相變材料呈現(xiàn)固態(tài)，材料熱焓大，熱導(dǎo)率高，且便于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)，在建筑材料及暖通空調(diào)領(lǐng)域有很大的應(yīng)用潛力。
【IPC分類】C09K5/06
【公開號】CN105349107
【申請?zhí)枴緾N201510670176
【發(fā)明人】楊志, 湯雪輝, 張薇, 朱備, 翟曉強, 張亞非
【申請人】上海交通大學(xué)
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年10月13日