本發(fā)明涉及相變材料，具體而言，涉及一種相變復(fù)合材料及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、目前，實(shí)現(xiàn)溫度控制通常采用相變材料進(jìn)行。在一些案例中，可將相變材料用于保溫杯等保溫容器，其在一定程度上可達(dá)到快速降低杯內(nèi)液體溫度的效果，且能保持液體溫度恒定。但目前的相變材料配方成分相對(duì)固定，缺乏靈活適應(yīng)不同溫控需求的能力，并且，灌裝過(guò)程中的技術(shù)難題會(huì)影響生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的質(zhì)量；此外，更重要的是，相變材料在反復(fù)使用后會(huì)發(fā)生分層現(xiàn)象，導(dǎo)致降溫效果減弱，影響產(chǎn)品的性能和使用壽命。

2、鑒于此，特提出本發(fā)明。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種相變復(fù)合材料及其制備方法與應(yīng)用，以至少能夠解決或改善相變材料在反復(fù)使用后會(huì)發(fā)生分層現(xiàn)象的問(wèn)題。

2、本發(fā)明可這樣實(shí)現(xiàn)：

3、第一方面，本發(fā)明提供一種相變復(fù)合材料，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，該相變復(fù)合材料的制備原料包括2份~10份丙烯酸酯類聚合物、0.02份~0.3份交聯(lián)劑、0.1份~3份乳化劑、1份~25份溶劑、0.05份~3份引發(fā)劑、0.5份~3份丙烯酸酯類單體、2份~20份相變材料、0.5份~3份導(dǎo)熱填料、0.01份~2.5份增稠劑以及0.1份~1份穩(wěn)定劑。

4、在可選的實(shí)施方式中，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，相變復(fù)合材料的制備原料包括2份~5份所述丙烯酸酯類聚合物、0.03份~0.15份所述交聯(lián)劑、0.2份~1.5份所述乳化劑、15份~23份所述溶劑、0.15份~2份所述引發(fā)劑、1份~2份所述丙烯酸酯類單體、5份~15份所述相變材料、1份~2份所述導(dǎo)熱填料、0.05份~0.4份所述增稠劑以及0.1份~0.4份所述穩(wěn)定劑。

5、在可選的實(shí)施方式中，丙烯酸酯類聚合物包括聚丙二醇甲基丙烯酸酯、聚乙二醇甲基丙烯酸酯和聚乙二醇二甲基丙烯酸酯中的至少一種；

6、或，交聯(lián)劑包括三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯和四乙二醇二甲基丙烯酸酯中的至少一種；

7、或，乳化劑包括石蠟乳化劑、聚氧乙烯硬脂酸酯和聚硅氧烷-聚醚共聚物中的至少一種；

8、或，溶劑包括水；

9、或，引發(fā)劑包括1-羥基環(huán)己基苯基酮（irgacure?184）、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮（如darocur?1173或irgacure?1173）、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮（irgacure?651）、過(guò)硫酸鉀、過(guò)硫酸銨和過(guò)氧化苯甲酰中的至少一種；

10、或，丙烯酸酯類單體包括丙烯酸十二酯和丙烯酸十八酯中的至少一種；

11、或，相變材料包括石蠟、脂肪酸、脂肪醇和脂肪酯中的至少一種；

12、或，導(dǎo)熱填料包括氧化鋁、氮化硼、膨脹石墨、石墨烯和碳納米管中的至少一種。

13、或，增稠劑包括聚氧化乙烯、羧甲基纖維素和黃原膠中的至少一種。

14、或，穩(wěn)定劑包括甘油、聚丙烯酸、聚乙二醇和尿素中的至少一種。

15、在可選的實(shí)施方式中，相變材料中，脂肪酸包括肉豆蔻酸、棕櫚酸、十七烷酸和硬脂酸中的至少一種；或，脂肪醇包括硬脂醇、十九烷醇、花生醇、山萮醇和脂蠟醇中的至少一種；或，脂肪酯包括木蠟酸甲酯、蠟酸甲酯、二十七酸甲酯、二十八酸甲酯、硬脂酸甲酯和硬脂酸乙酯中的至少一種。

16、第二方面，本發(fā)明提供一種如前述實(shí)施方式任一項(xiàng)的相變復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：按配比將相變復(fù)合材料的各原料混合反應(yīng)。

17、在可選的實(shí)施方式中，制備過(guò)程包括：將乳化劑和相變材料混合，并滴加到溶劑中，得到乳液；將乳液與預(yù)聚體混合，得到混合液，預(yù)聚體的成分包括丙烯酸酯類聚合物、交聯(lián)劑、丙烯酸酯類單體、增稠劑和穩(wěn)定劑；將引發(fā)劑、導(dǎo)熱填料與所述混合液混合并進(jìn)行聚合反應(yīng)。

18、在可選的實(shí)施方式中，聚合包括熱聚合和紫外聚合中的任意一種；

19、其中，熱聚合對(duì)應(yīng)的聚合反應(yīng)的溫度為60℃~80℃，聚合反應(yīng)的時(shí)間為0.5h~4h；

20、紫外聚合對(duì)應(yīng)的紫外強(qiáng)度為10mw/cm2~100mw/cm2，聚合反應(yīng)的時(shí)間為100s~1800s。

21、第三方面，本發(fā)明提供一種如前述實(shí)施方式任一項(xiàng)的相變復(fù)合材料的應(yīng)用，例如用于調(diào)節(jié)溫度。

22、第四方面，本發(fā)明提供一種保溫容器，該保溫容器的結(jié)構(gòu)層中含有前述實(shí)施方式任一項(xiàng)的相變復(fù)合材料。

23、在可選的實(shí)施方式中，保溫容器為保溫杯，保溫杯具有夾層，夾層沿保溫容器的周向填充有上述相變復(fù)合材料。

24、本發(fā)明的有益效果包括：

25、按本發(fā)明提供的特定原料以及特定配比所得的相變復(fù)合材料具有良好的粘附性和柔韌性，能夠在反復(fù)使用后不出現(xiàn)分層現(xiàn)象，從而能夠維持良好的降溫效果，延長(zhǎng)使用壽命。其制備方法簡(jiǎn)單，易操作，效率高。該相變復(fù)合材料可用于調(diào)節(jié)溫度，例如可用于保溫容器中。

技術(shù)特征：

1.一種相變復(fù)合材料，其特征在于，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，所述相變復(fù)合材料的制備原料包括2份~10份丙烯酸酯類聚合物、0.02份~0.3份交聯(lián)劑、0.1份~3份乳化劑、1份~25份溶劑、0.05份~3份引發(fā)劑、0.5份~3份丙烯酸酯類單體、2份~20份相變材料、0.5份~3份導(dǎo)熱填料、0.01份~2.5份增稠劑以及0.1份~1份穩(wěn)定劑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相變復(fù)合材料，其特征在于，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，所述相變復(fù)合材料的制備原料包括2份~5份所述丙烯酸酯類聚合物、0.03份~0.15份所述交聯(lián)劑、0.2份~1.5份所述乳化劑、15份~23份所述溶劑、0.15份~2份所述引發(fā)劑、1份~2份所述丙烯酸酯類單體、5份~15份所述相變材料、1份~2份所述導(dǎo)熱填料、0.05份~0.4份所述增稠劑以及0.1份~0.4份所述穩(wěn)定劑。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的相變復(fù)合材料，其特征在于，所述丙烯酸酯類聚合物包括聚丙二醇甲基丙烯酸酯、聚乙二醇甲基丙烯酸酯和聚乙二醇二甲基丙烯酸酯中的至少一種；

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的相變復(fù)合材料，其特征在于，所述相變材料中，所述脂肪酸包括肉豆蔻酸、棕櫚酸、十七烷酸和硬脂酸中的至少一種；或，所述脂肪醇包括硬脂醇、十九烷醇、花生醇、山萮醇和脂蠟醇中的至少一種；或，所述脂肪酯包括木蠟酸甲酯、蠟酸甲酯、二十七酸甲酯、二十八酸甲酯、硬脂酸甲酯和硬脂酸乙酯中的至少一種。

5.一種如權(quán)利要求1~4任一項(xiàng)所述的相變復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：按配比將所述相變復(fù)合材料的各原料混合反應(yīng)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，制備過(guò)程包括：將所述乳化劑和所述相變材料混合，并滴加到所述溶劑中，得到乳液；將所述乳液與預(yù)聚體混合，得到混合液，所述預(yù)聚體的成分包括所述丙烯酸酯類聚合物、所述交聯(lián)劑、所述丙烯酸酯類單體、所述增稠劑和所述穩(wěn)定劑；將所述引發(fā)劑、所述導(dǎo)熱填料與所述混合液混合并進(jìn)行聚合反應(yīng)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，聚合包括熱聚合和紫外聚合中的任意一種；

8.一種如權(quán)利要求1~4任一項(xiàng)所述的相變復(fù)合材料的應(yīng)用，其特征在于，所述相變復(fù)合材料用于調(diào)節(jié)溫度。

9.一種保溫容器，其特征在于，所述保溫容器的結(jié)構(gòu)層中含有權(quán)利要求1~4任一項(xiàng)所述的相變復(fù)合材料。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的保溫容器，其特征在于，所述保溫容器為保溫杯，所述保溫杯具有夾層，所述夾層沿所述保溫容器的周向填充有所述相變復(fù)合材料。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種相變復(fù)合材料及其制備方法與應(yīng)用，屬于相變材料技術(shù)領(lǐng)域。該相變復(fù)合材料的制備原料包括2份~10份丙烯酸酯類聚合物、0.02份~0.3份交聯(lián)劑、0.1份~3份乳化劑、1份~25份溶劑、0.05份~3份引發(fā)劑、0.5份~3份丙烯酸酯類單體、2份~20份相變材料、0.5份~3份導(dǎo)熱填料、0.01份~2.5份增稠劑以及0.1份~1份穩(wěn)定劑。該相變復(fù)合材料具有良好的粘附性和柔韌性，能夠在反復(fù)使用后不出現(xiàn)分層現(xiàn)象，從而能夠維持良好的降溫效果，延長(zhǎng)使用壽命。其制備方法簡(jiǎn)單，易操作，效率高。該相變復(fù)合材料可用于調(diào)節(jié)溫度，例如可用于保溫容器中。

技術(shù)研發(fā)人員：姚銳敏,黃陽(yáng),趙曉娜,宋鵬程,劉旭澤,謝新宇
受保護(hù)的技術(shù)使用者：相變儲(chǔ)能（北京）科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19