一種用于智能控溫的水凝膠的制備方法及應(yīng)用方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于智能控溫的水凝膠的制備方法，包括以下過程：將N-異丙基丙烯酰胺溶于蒸餾水中，然后加入交聯(lián)劑和引發(fā)劑，交聯(lián)劑和引發(fā)劑溶解后，再加入引發(fā)劑催化劑，在15℃—25℃的恒溫條件下反應(yīng)，制得水凝膠。該制備方法簡(jiǎn)單，且制備出的水凝膠具有良好的散熱性和可循環(huán)性，可實(shí)現(xiàn)以環(huán)保節(jié)能、可循環(huán)利用的方式對(duì)待溫控物體進(jìn)行溫度控制。同時(shí)，還公開了該水凝膠的應(yīng)用方法，將水凝膠置于待溫控物體的表面，水凝膠對(duì)待溫控物體的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。
【專利說明】ー種用于智能控溫的水凝膠的制備方法及應(yīng)用方法
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及高分子技術(shù)材料領(lǐng)域，具體來說，涉及一種用于智能控溫的水凝膠的制備方法及應(yīng)用方法。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]高分子水凝膠材料是ー類能迅速吸收水分而又不溶于水的交聯(lián)材料，具有高分子電解質(zhì)特性，是ー類能夠融吸水、保水、緩釋于一體迅速發(fā)展的功能高分子材料。高分子材料本身的特殊性能吸引了越來越多的探究與關(guān)注，其應(yīng)用已經(jīng)滲入到藥物緩釋，冷卻控溫，沙漠防治，節(jié)能環(huán)保等各個(gè)領(lǐng)域。高分子水凝膠材料種類較多，其中智能材料占據(jù)重要地位。所謂的智能材料是ー種能感應(yīng)周圍環(huán)境變化，并且對(duì)環(huán)境的變化做出相應(yīng)響應(yīng)的ー種材料。這種材料在環(huán)境變化的情況下，如在光，熱，PH，生物大分子等刺激下，自身的某些物理或者化學(xué)性質(zhì)如相態(tài)、表面能、反應(yīng)速率等會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化。
[0005]目前，大量人口聚居在城市地區(qū)，然而城市建筑物的冷卻過程耗能巨大，這迫切需要ー種既廉價(jià)又具有良好降溫特性且能循環(huán)利用的材料對(duì)建筑物控溫冷卻。近期我國(guó)投入大量人力物力來提高能源利用率，尋找節(jié)能環(huán)保能源，特別是對(duì)太陽能的利用，并且獨(dú)立開發(fā)研究了諸多的エ業(yè)的和民用的設(shè)施。但是利用太陽能調(diào)整控制周圍環(huán)境的溫度卻鮮有報(bào)道。
[0006]眾所周知，水是最好的降溫工具，每蒸發(fā)一公斤水，就能帶走2兆焦耳的熱量，在屋頂放置5毫米厚的水層就能保持房間的清涼。近年來，新型可持續(xù)冷卻材料相繼誕生:介孔材料常被用來儲(chǔ)存和釋放水、通過激發(fā)水蒸發(fā)以實(shí)現(xiàn)溫度冷卻或利用紅外反射涂層以降低熱量的吸收。這些材料的不足之處在于它們不能適應(yīng)環(huán)境的迅速變化。
[0007]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]技術(shù)問題:本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種用于智能控溫的水凝膠的制備方法，該制備方法簡(jiǎn)單，且制備出的水凝膠具有良好的散熱性和可循環(huán)性，可實(shí)現(xiàn)以環(huán)保節(jié)能、可循環(huán)利用的方式對(duì)待溫控物體進(jìn)行溫度控制。同時(shí)，本發(fā)明還提供了水凝膠的應(yīng)用方法，將其應(yīng)用于物體的溫控，尤其是建筑物的溫控，具有可持續(xù)性，且節(jié)能環(huán)保。
技術(shù)方案:為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明可采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種用于智能控溫的水凝膠的制備方法，該制備方法包括以下過程:將N-異丙基丙烯酰胺溶于蒸餾水中，然后加入交聯(lián)劑和引發(fā)劑，交聯(lián)劑和引發(fā)劑溶解后，再加入引發(fā)劑催化劑，在15°C~25°C的恒溫條件下反應(yīng)，制得水凝膠。
[0009]進(jìn)ー步，所述的恒溫條件下反應(yīng):T4h，且在反應(yīng)結(jié)束后，用蒸餾水沖洗，然后在25°C和40°C相轉(zhuǎn)變?nèi)?，制得水凝膠。
[0010]進(jìn)ー步，所述的交聯(lián)劑為N，N-亞甲基雙丙烯酰胺。
[0011]進(jìn)ー步，所述的引發(fā)劑為過硫酸銨或者過氧化苯甲酰，引發(fā)劑催化劑為N，N，N’，N’_四甲基二こ胺。
[0012]進(jìn)ー步，所述的交聯(lián)劑與N-異丙基丙烯酰胺的質(zhì)量比為1: 20— 50。
[0013]進(jìn)ー步，所述的引發(fā)劑與N-異丙基丙烯酰胺的質(zhì)量比為1:50—100。
[0014]進(jìn)ー步，所述的引發(fā)劑催化劑與引發(fā)劑的質(zhì)量比為1:1一 2。
[0015]進(jìn)ー步，所述的蒸餾水與N-異丙基丙烯酰胺的質(zhì)量比為3 — 4:1。
一種水凝膠的應(yīng)用方法，將水凝膠置于待溫控物體的表面，水凝膠對(duì)待溫控物體的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0016]有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
1.本發(fā)明的制備方法制備的水凝膠具有良好的智能溫控功能。聚N-異丙基丙烯酰胺水凝膠具有特殊的溫度敏感性。當(dāng)溫度高于32°C時(shí)，凝膠體積發(fā)生不連續(xù)的收縮現(xiàn)象，溫度升高，導(dǎo)致分子與水分子間的氫鍵破壞，由于聚N-異丙基丙烯酰胺的疏水相互作用，水凝膠從親水態(tài)膨脹后轉(zhuǎn)化為疏水態(tài)，從而使體積縮小釋放水份，帶走部分熱量，保持體系溫度穩(wěn)定。不同的合成溫度對(duì)聚N-異丙基丙烯酰胺水凝膠性能具有很大的影響:在低溫下合成，水凝膠呈現(xiàn)透明態(tài)；在高溫下合成，水凝膠則呈現(xiàn)乳白色性狀。該變色發(fā)汗水凝膠為層狀固態(tài)水凝膠，由于發(fā)汗特性，表面一直保持濕潤(rùn)，不結(jié)売，使用方便，具有良好的溫控功效。`
[0017]2.可循環(huán)利用，且散熱性能卓越。相比于一般的水凝膠，多次循環(huán)后，本發(fā)明制備的水凝膠不會(huì)結(jié)殼，高溫下，水分的揮發(fā)不會(huì)受到影響。而一般的水凝膠幾次循環(huán)以后在凝膠表面就會(huì)使凝膠組分聚集在表面形成一層凝膠売，阻止水分揮發(fā)。本發(fā)明制備的水凝膠循環(huán)利用性能較好，能多次循環(huán)利用。同時(shí)，本發(fā)明制備的水凝膠具有卓越的散熱性能，能快速散熱，維持房屋在35°C左右。
[0018]3.本發(fā)明的制備方法簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，節(jié)能環(huán)保。
[0019]
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明制備的水凝膠實(shí)現(xiàn)智能控溫的示意圖。
[0021]圖2為本發(fā)明實(shí)施例制備的水凝膠與傳統(tǒng)水凝膠對(duì)模擬房頂散熱的溫度曲線圖，其中，B線表示空白對(duì)照溫度曲線，C線表示現(xiàn)有水凝膠散熱溫度曲線，D線表示實(shí)施例1制備的水凝膠的散熱溫度曲線，E線表示實(shí)施例4制備的水凝膠的散熱溫度曲線，F(xiàn)線表示實(shí)施例8制備的水凝膠散熱溫度曲線；在圖2中，五個(gè)線條的最右端，從上向下，依次為B、C、F、E、D0
[0022]圖3為放置本發(fā)明實(shí)施例4制備的水凝膠和沒有放置水凝膠的情況下，房頂在模擬光照下循環(huán)第1次、第75次、第100次的溫度曲線圖，其中，B線表示實(shí)施例4的循環(huán)曲線，C線表示空白循環(huán)測(cè)試曲線。
[0023]【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0025]本發(fā)明的一種用于智能控溫的水凝膠的制備方法，該制備方法包括以下過程:將N-異丙基丙烯酰胺単體、交聯(lián)劑、蒸餾水加入燒杯，超聲5分鐘，以便溶解完全，加入引發(fā)劑和引發(fā)劑催化劑，超聲5分鐘后迅速倒入模具中，將溫度控制在在15°C~25°C的恒溫條件下，反應(yīng)2至5小吋，就形成了具有交聯(lián)網(wǎng)狀的水凝膠。交聯(lián)劑與N-異丙基丙烯酰胺的質(zhì)量比為1: 20— 50。弓丨發(fā)劑與N-異丙基丙烯酰胺的質(zhì)量比為1:50—100。引發(fā)劑催化劑與引發(fā)劑的質(zhì)量比為1:1一2。蒸餾水與N-異丙基丙烯酰胺的質(zhì)量比為3 — 4:1。
作為優(yōu)選方法，交聯(lián)劑為N，N-亞甲基雙丙烯酰胺。引發(fā)劑為過硫酸鹽或者過氧化苯甲酰。引發(fā)劑催化劑為N，N，N’，N’-四甲基二こ胺。
[0026]進(jìn)ー步，所述的恒溫條件下反應(yīng):T4h，且在反應(yīng)結(jié)束后，用蒸餾水沖洗，然后在25°C和40°C相轉(zhuǎn)變?nèi)巍Ｖ频盟z。沖洗并且相轉(zhuǎn)變?nèi)慰上z中不利影響，確保相轉(zhuǎn)變完全
ー種上述制備方法制備的水凝膠的應(yīng)用方法，將水凝膠置于待溫控物體的表面，水凝膠對(duì)待溫控物體的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。該待溫控物體優(yōu)選為建筑物或者車輛。
[0027]在應(yīng)用中，將水凝膠置于透明有機(jī)板上，如PC板、PVC板等。在水凝膠表面鋪ー層透水介孔薄膜，防止智能水凝膠的磨損。
[0028]本發(fā)明制備的水凝膠具有良好的智能溫控功能。具體的智能溫控原理為:水凝膠的最低相變溫度記為L(zhǎng)CST，當(dāng)待溫控物體的溫度低于LCST吋，水凝膠為親水膨脹態(tài)，且為無色透明的凝膠，陽光照射到待溫控物體，待溫控物體溫度升高；當(dāng)待溫控物體的溫度高于LCST時(shí)，水凝膠由無色透明變成白色不透光的凝膠，阻止陽光照射待溫控物體，同時(shí)，水凝膠由親水膨脹態(tài)變成疏水收縮態(tài)，水凝``膠滲出的水分，水分揮發(fā)，帶走待溫控物體的熱量，降低待溫控物體的溫度，從而實(shí)現(xiàn)水凝膠對(duì)待溫控物體的溫度控制。聚N-異丙基丙烯酰胺(文中簡(jiǎn)稱=PNIPAM)水凝膠具有特殊的溫度敏感性。當(dāng)溫度高于32°C (即LCST為32°C)時(shí)，凝膠體積發(fā)生不連續(xù)的收縮現(xiàn)象，溫度升高，導(dǎo)致分子與水分子間的氫鍵破壞，由于聚N-異丙基丙烯酰胺的疏水相互作用，水凝膠從親水態(tài)膨脹后轉(zhuǎn)化為疏水態(tài)，從而使體積縮小釋放水份，帶走部分熱量，保持體系溫度穩(wěn)定。不同的合成溫度對(duì)聚N-異丙基丙烯酰胺水凝膠性能具有很大的影響:在低溫下合成，水凝膠呈現(xiàn)透明態(tài)；在高溫下合成，水凝膠則呈現(xiàn)乳白色性狀。
[0029]也就是說，如圖1所示，本發(fā)明的智能控溫水凝膠，當(dāng)表面溫度達(dá)到或超過LCST時(shí)，它發(fā)生“變色”，由無色透明變成白色不透光的凝膠，同時(shí)，水凝膠有親水膨脹態(tài)變成疏水收縮態(tài)，表觀上表現(xiàn)為水凝膠收縮并且表面出現(xiàn)水滴的聚集，如同“流汗”，然后通過滲出的水分的揮發(fā)來帶走大量的熱量，從而實(shí)現(xiàn)快速控溫降溫的目的。利用LSCT作為陽光透過的“開關(guān)”來控制陽光的照射與否，以達(dá)到的控溫降溫的目的。
[0030]在陽光照射下，傳統(tǒng)水凝膠的表面很容易干燥結(jié)殼，阻止水分進(jìn)ー步的蒸發(fā)，無法起到持續(xù)降溫的作用。而本發(fā)明的水凝膠，當(dāng)溫度較高，水凝膠變色，阻止陽光進(jìn)入房間；當(dāng)溫度較低，水凝膠透明，允許陽光進(jìn)入室內(nèi)升高室溫。隨著一年四季溫度的變化，本發(fā)明制備的水凝膠可自行調(diào)節(jié)自身顔色的變化，進(jìn)而進(jìn)行控溫。這ー智能水凝膠在城市建筑物方面的應(yīng)用可以大大降低能量損耗。[0031]下面例舉實(shí)施例和對(duì)比例，來說明本發(fā)明制備的水凝膠所具有的良好的智能控溫功效。
[0032]實(shí)施例中所用儀器:
紅外線加熱燈，功率1000W，購(gòu)于上海奧悅電子有限公司；
機(jī)械攪拌器，功率160W，購(gòu)于南京以馬內(nèi)利有限公司； 真空干燥箱，購(gòu)于南京以馬內(nèi)利有限公司。
[0033]本發(fā)明實(shí)施例中所用試劑:
NIPAM (即N-異丙基雙丙烯酰胺)，化學(xué)純，北京百靈威科技有限公司制作；
HEMA，化學(xué)純，阿拉丁試劑有限公司制作；
過硫酸銨，分析純，阿拉丁試劑有限公司制作；
MBA，分析純，阿拉丁試劑有限公司制作；
TEMED,分析純，阿拉丁試劑有限公司制作；
PC透明板和介孔薄膜(孔徑0.45微米)均購(gòu)于蘇州迪邁塑膠有限公司。
[0034]實(shí)施例1
稱取NIPAM 5.0 g，N，N-亞甲基雙丙烯酰胺0.lg，蒸餾水20 ml，加入燒杯中溶解完全，加入過硫酸銨0.0625 g溶解完全，加入N，N，N’，N’-四甲基二こ胺0.031 25g，30秒內(nèi)將溶液加入模具中反應(yīng)四小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后，蒸餾水沖洗三次，在25で和40で相轉(zhuǎn)變?nèi)?，制成水凝膠。
[0035]水凝膠的透光性能測(cè)試。測(cè)試過程:將藍(lán)色塑料針頭置于制備好的弧狀智能水凝膠下，觀察水凝膠透光性；40°C加熱水凝膠，十分鐘后將藍(lán)色針頭置于水凝膠下方，觀察水凝膠透光性。測(cè)試結(jié)果如圖2所示。圖2中縱坐標(biāo)表示溫度，橫坐標(biāo)表示時(shí)間。測(cè)試結(jié)果為圖2中的D表示的線條。從圖2中可以看出:空白PC板房頂溫度為62 °C左右，本實(shí)施例的PNIPAM水凝膠能將模擬房頂控制在35°C左右，傳統(tǒng)水凝膠僅僅能將溫度降低在52°C左右。PNIPAM水凝膠體現(xiàn)出卓越的控溫降溫能力，并且能夠持續(xù)控溫三個(gè)小時(shí)以上。
[0036]水凝膠的散熱性能進(jìn)行測(cè)試:制備模擬屋頂，將該P(yáng)NIPAM水凝膠放置在PC板(支架)上，水凝膠表面鋪一次尼龍透水薄膜(孔徑0.45微米)，將制備好的模擬房地置于紅外燈下15 cm處，光照3小時(shí)，每隔10秒記錄溫度變化。待循環(huán)一次后，在20°C下，讓水凝膠充分吸水后重復(fù)進(jìn)行散熱性能測(cè)試，循環(huán)測(cè)試100次。測(cè)量結(jié)果如表1所示。
[0037]測(cè)試該水凝膠含水率、厚度變化。測(cè)試含水率的方法:用濾紙將水凝膠表面水清除，稱取其重量，測(cè)量厚度，然后干燥箱干燥12小吋，即得干凝膠，測(cè)量干凝膠厚度和重量。測(cè)量結(jié)果如表1所示。
[0038]本實(shí)施例的水凝膠表現(xiàn)為可透光并且可循環(huán)利用大于ー百次。
[0039]實(shí)施例2
稱取NIPAM 5.0 g，N，N-亞甲基雙丙烯酰胺0.15 g，蒸餾水17.5ml，加入燒杯中溶解完全，加入過硫酸銨0.0625 g溶解完全，加入N，N，N’，N’-四甲基二こ胺0.03125 g，30秒內(nèi)將溶液加入模具中，反應(yīng)三小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后，用蒸餾水沖洗三次，在25で和40で相轉(zhuǎn)變?nèi)?，制成水凝膠。
[0040]測(cè)試該水凝膠透光性能、含水率。測(cè)量方法如實(shí)施例1所示。測(cè)量結(jié)果如表1所示。本實(shí)施例的水凝膠表現(xiàn)為可透光并且可循環(huán)利用大于ー百次。[0041]實(shí)施例3
稱取NIPAM 5.0 g，N，N-亞甲基雙丙烯酰胺0.2g，蒸餾水17.5ml，加入燒杯中溶解完全，隨后加入過硫酸銨0.0625 g溶解完全，加入N，N，N’，N’ -四甲基二こ胺0.03125g, 30秒內(nèi)將溶液加入8X8 cm的模具中反應(yīng)四小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后，用蒸餾水沖洗三次，在25で和40 V相轉(zhuǎn)變?nèi)?，制成水凝膠。
[0042]測(cè)試該水凝膠透光性能、含水率。測(cè)量方法如實(shí)施例1所示。測(cè)量結(jié)果如表1所示。本實(shí)施例的水凝膠表現(xiàn)為可透光并且可循環(huán)利用大于ー百次。
[0043]實(shí)施例4
稱取NIPAM 5.0 g，N，N-亞甲基雙丙烯酰胺0.25 g，蒸餾水15 ml，加入燒杯中溶解完全，加入過氧化苯甲酰0.0625 g溶解完全，加入N，N，N’，N’-四甲基二こ胺0.03125 g，30秒內(nèi)將溶液加入模具中反應(yīng)四小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后，用蒸餾水沖洗三次，在25で和40で相轉(zhuǎn)變?nèi)?，制成水凝膠。
[0044]測(cè)試該水凝膠透光性能、散熱性能、含水率。測(cè)量方法如實(shí)施例1所示。測(cè)量結(jié)果如表1所示。本實(shí)施例的水凝膠表現(xiàn)為可透光并且可循環(huán)利用大于ー百次。
[0045]透光性能測(cè)試結(jié)果為:當(dāng)溫度低于32°C時(shí)候，可以觀察到本實(shí)施例制得的PNIPAM水凝膠下的藍(lán)色針頭；當(dāng)將智能水凝膠溫度升高超過32°C時(shí)，水凝膠迅速變白，無法觀察到藍(lán)色針頭。
[0046]散熱性能測(cè)試結(jié)果如圖2所示。從圖2可以看出:空白PC板房頂溫度為62°C左右，PNIPAM水凝膠能將模擬房頂控制在34°C左右，傳統(tǒng)水凝膠僅僅能將溫度降低在52°C左右。本實(shí)施例的PNIPAM水凝膠`體現(xiàn)出卓越的控溫降溫能力，并且能夠持續(xù)控溫三個(gè)小時(shí)以上。
[0047]循環(huán)測(cè)試結(jié)果如圖3所示。圖3中橫坐標(biāo)表示時(shí)間，縱坐標(biāo)表示溫度。從圖3中可知:第一次循環(huán)，PNIPAM水凝膠能將平均溫度為62°C的普通房頂控制在35°C，第75次循環(huán)測(cè)試可以將60°C普通房頂控溫在34°C左右，在第一百次循環(huán)測(cè)試可以將63°C普通房頂控制在37°C左右。循環(huán)測(cè)試和散熱測(cè)試證實(shí)了本發(fā)明制備的水凝膠具有很好的循環(huán)性，可以循環(huán)多次使用。測(cè)試結(jié)果如表一所示。
[0048]實(shí)施例5
稱取NIPAM5.0g, N，N-亞甲基雙丙烯酰胺0.25g，蒸餾水15ml，加入燒杯中溶解完全，加入過硫酸銨0.05g溶解完全，加入N，N，N’，N’ -四甲基二こ胺0.025g, 30秒內(nèi)將溶液加入模具中反應(yīng)四小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后，用蒸餾水沖洗三次，在25°C和40°C相轉(zhuǎn)變?nèi)?，制成水凝膠。
[0049]測(cè)試該水凝膠透光性能、含水率。測(cè)量方法如實(shí)施例1所示。測(cè)量結(jié)果如表1所示。本實(shí)施例的水凝膠表現(xiàn)為可透光并且可循環(huán)利用大于ー百次。
[0050]實(shí)施例6
稱取NIPAM5.0g, N，N-亞甲基雙丙烯酰胺0.25g，蒸餾水15ml，加入燒杯中溶解完全，加入過硫酸銨0.1g溶解完全，加入N，N，N’，N’ -四甲基二こ胺0.0625g, 30秒內(nèi)將溶液加入模具中反應(yīng)四小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后，用蒸餾水沖洗三次，在25°C和40°C相轉(zhuǎn)變?nèi)?，制成水凝膠。
[0051]測(cè)試該水凝膠透光性能、含水率。測(cè)量方法如實(shí)施例1所示。測(cè)量結(jié)果如表1所示。本實(shí)施例的水凝膠表現(xiàn)為可透光并且可循環(huán)利用大于ー百次。
[0052]實(shí)施例7
稱取NIPAM 5.0g, N，N-亞甲基雙丙烯酰胺0.25g，蒸餾水15ml，加入燒杯中溶解完全，加入過氧化苯甲酰0.05g溶解完全，加入N，N，N’，N’ -四甲基二こ胺0.05g，30秒內(nèi)將溶液加入模具中反應(yīng)3.5小吋，反應(yīng)結(jié)束后，用蒸餾水沖洗三次，在25°C和40°C相轉(zhuǎn)變?nèi)危瞥伤z。[0053]測(cè)試該水凝膠透光性能、含水率。測(cè)量方法如實(shí)施例1所示。測(cè)量結(jié)果如表1所示。本實(shí)施例的水凝膠表現(xiàn)為可透光并且可循環(huán)利用大于ー百次。
[0054]實(shí)施例8
稱取NIPAM5.0g，交聯(lián)劑N，N-亞甲基丙烯酰胺0.25g，蒸餾水15ml，加入燒杯中溶解完全，加入過硫酸銨0.1Og溶解完全，加入N，N，N’，N’_四甲基二こ胺0.lg，30秒內(nèi)將溶液加入模具中反應(yīng)四小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后，用蒸餾水沖洗三次，在25°C和40°C相轉(zhuǎn)變?nèi)?，制成水凝膠。
[0055]測(cè)試該水凝膠透光性能、散熱性能、含水率。測(cè)量方法如實(shí)施例1所示。
[0056]散熱性能測(cè)試結(jié)果如圖2所示。從圖2可以看出:空白PC板房頂溫度為62°C左右，本實(shí)施例的PNIPAM水凝膠能將模擬房頂控制在37°C左右，傳統(tǒng)水凝膠僅僅能將溫度降低在52°C左右。本實(shí)施例的PNIPAM水凝膠體現(xiàn)出卓越的控溫降溫能力，并且能夠持續(xù)控溫三個(gè)小時(shí)以上。
[0057]透光性能測(cè)試結(jié)果如表1所示。本實(shí)施例的水凝膠表現(xiàn)為可透光并且可循環(huán)利用大于ー百次。
[0058]表1
【權(quán)利要求】
1.一種用于智能控溫的水凝膠的制備方法，其特征在干，該制備方法包括以下過程:將N-異丙基丙烯酰胺溶于蒸餾水中，然后加入交聯(lián)劑和引發(fā)劑，交聯(lián)劑和引發(fā)劑溶解后，再加入引發(fā)劑催化劑，在15°C~25°C的恒溫條件下反應(yīng)，制得水凝膠。
2.按照權(quán)利要求1所述的用于智能控溫的水凝膠的制備方法，其特征在于，所述的恒溫條件下反應(yīng)3~4h，且在反應(yīng)結(jié)束后，用蒸餾水沖洗，然后在25°C和40°C相轉(zhuǎn)變?nèi)?，制得水凝膠。
3.按照權(quán)利要求1所述的用于智能控溫的水凝膠的制備方法，其特征在于，所述的交聯(lián)劑為N，N-亞甲基雙丙烯酰胺。
4.按照權(quán)利要求1所述的用于智能控溫的水凝膠的制備方法，其特征在于，所述的引發(fā)劑為過硫酸銨或者過氧化苯甲酰，引發(fā)劑催化劑為N，N，N’，N’ -四甲基二こ胺。
5.按照權(quán)利要求1所述的用于智能控溫的水凝膠的制備方法，其特征在于，所述的交聯(lián)劑與N-異丙基丙烯酰胺的質(zhì)量比為1: 20— 50。
6.按照權(quán)利要求1所述的用于智能控溫的水凝膠的制備方法，其特征在于，所述的引發(fā)劑與N-異丙基丙烯酰胺的質(zhì)量比為1:50—100。
7.按照權(quán)利要求1所述的用于智能控溫的水凝膠的制備方法，其特征在于，所述的引發(fā)劑催化劑與引發(fā)劑的質(zhì)量比為1:1一2。
8.按照權(quán)利要求1所述的用于智能控溫的水凝膠的制備方法，其特征在于，所述的蒸餾水與N-異丙基丙烯酰胺的質(zhì)量比為3 — 4:1。
9.一種權(quán)利要求1所述的制備方法制備的水凝膠的應(yīng)用方法，其特征在于，將水凝膠置于待溫控物體的表面，水凝膠對(duì)待溫控物體的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。`
10.按照權(quán)利要求9所述的制備方法制備的水凝膠的應(yīng)用方法，其特征在于，所述的待溫控物體為建筑物或者車輛。
【文檔編號(hào)】C08F220/54GK103554356SQ201310511123
【公開日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年10月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月25日
【發(fā)明者】姜勇, 朱明露, 田艷芝 申請(qǐng)人:東南大學(xué)