本發(fā)明屬于材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種基于有機(jī)類烷烴作為相變材料原料的阻燃型的復(fù)合相變材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

相變材料是指隨溫度變化而改變物質(zhì)狀態(tài)并能提供潛熱的物質(zhì)。轉(zhuǎn)變物理性質(zhì)的過程稱為相變過程，這時(shí)相變材料將吸收或釋放大量的潛熱。相變材料的分類相變材料主要包括無機(jī)相變材料、有機(jī)相變材料和復(fù)合相變材料三類。復(fù)合相變材料既能有效克服單一的無機(jī)物或有機(jī)物相變儲(chǔ)熱材料存在的缺點(diǎn)，又可以改善相變材料的應(yīng)用效果以及拓展其應(yīng)用范圍，成為儲(chǔ)熱材料領(lǐng)域的熱點(diǎn)研究課題。

以石蠟為代表的有機(jī)類烷烴作為相變材料原料，具有很多優(yōu)點(diǎn)。如相變潛熱高、幾乎沒有過冷現(xiàn)象、熔化時(shí)蒸氣壓力低、不易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)和穩(wěn)定性較好等，此外在多次吸放熱后相變溫度和相變潛熱變化很小，沒有相分離和腐蝕性，價(jià)格較低，長壽命。有機(jī)類烷烴作為相變材料主要原料和各種定型材料、導(dǎo)熱材料加工成復(fù)合相變材料，具有一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，在需要儲(chǔ)熱和均溫的產(chǎn)品上得到了廣泛的應(yīng)用。但是有機(jī)類烷烴是一種含碳有機(jī)材料，加工成各種復(fù)合相變材料后容易燃燒，在一定程度上限制了它的用途。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述技術(shù)問題，為了解決相變材料的易燃問題，本發(fā)明提供一種阻燃型復(fù)合相變材料及其制備方法。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。

一種阻燃型復(fù)合相變材料，常溫下為固體，由結(jié)構(gòu)定型材料、相變材料原料、導(dǎo)熱材料、阻燃劑和抗氧化劑組成。

進(jìn)一步地，本發(fā)明所述的結(jié)構(gòu)定型材料選用高分子材料（塑料），本方案優(yōu)先選用的高分子材料是高密度聚乙烯、低密度聚乙烯或聚丙烯中的一種，原材料為固體顆粒，類別為管材級(jí)或者注塑級(jí)，熔體流動(dòng)速率參考值為1.0~3.0g/10min。

進(jìn)一步地，所述的相變材料原料，選用的石蠟和烷烴中的至少一種，常溫下是固體，相變材料的相變溫度（熔點(diǎn)）為46~58℃，相變潛熱參考值為160~220J/g。

進(jìn)一步地，所述的導(dǎo)熱材料，本技術(shù)方案選用的是可膨化石墨，膨化倍率為150~200倍。

進(jìn)一步地，所述的阻燃劑由氫氧化鎂、氫氧化鋁、硅酸鎂、三氧化二銻、十溴二苯乙烷、十溴二苯醚、三嗪大分子成炭劑、三氧化鉬、聚磷酸銨中的一種或多種組合而成，所述阻燃劑常溫下均是固體粉末。

進(jìn)一步地，所述的抗氧化劑是一種多酚型受阻酚類抗氧劑，外觀為白色或微黃色結(jié)晶粉末，能與大多數(shù)聚合物相容，它可用于多種有機(jī)化合物。

一種阻燃型復(fù)合相變材料的制備方法，其特征是，包括以下步驟。

1、用金屬反應(yīng)釜作為配制設(shè)備，把相變材料原料放入反應(yīng)釜中加熱熔化，設(shè)置反應(yīng)釜的第一工作溫度，具體設(shè)置值是高于相變材料原料的熔化溫度10℃。相變材料原料完全熔化成液體后加入導(dǎo)熱材料，用高速攪拌機(jī)攪拌，設(shè)置攪拌槳的轉(zhuǎn)速為800~1000轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌時(shí)間為30分鐘，使材料混合均勻，得到第一混合液。

2、向上述第一混合液中依次加入上述阻燃劑中的一種或多種，用高速攪拌機(jī)攪拌，設(shè)置攪拌槳的轉(zhuǎn)速為800~1000轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌時(shí)間為60分鐘，使其混合均勻，得到第二混合液。

3、在上述第二混合液中加入高分子材料，同時(shí)加入抗氧化劑，設(shè)置反應(yīng)釜的第二工作溫度，具體設(shè)置值為120~130℃，設(shè)置攪拌槳的轉(zhuǎn)速為800~1000轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌時(shí)間為30分鐘。然后設(shè)置反應(yīng)釜的第三工作溫度，具體設(shè)置值為180~200℃，設(shè)置攪拌槳的轉(zhuǎn)速為200~400轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌時(shí)間為30分鐘以上，直至高分子材料完全熔化，并與其它材料均勻混合，得到第三混合液。

4、反應(yīng)釜中抽真空，設(shè)置反應(yīng)釜的第一工作真空度為0.06~0.08MPa，抽真空的時(shí)間至少為5分鐘。

5、將上述第三混合液倒入模具，冷卻成型，可得到所述的質(zhì)地均勻的阻燃型復(fù)合相變材料坯料，坯料可經(jīng)過機(jī)械加工得到各種形狀的結(jié)構(gòu)零件。

本發(fā)明的有益效果如下。

1、本技術(shù)方案制作的復(fù)合相變材料具有良好的阻燃特性，經(jīng)測(cè)試可滿足UL94-V0級(jí)的阻燃要求，因此復(fù)合相變材料可以在有阻燃要求的特定場(chǎng)合使用。

2、本技術(shù)方案制作的復(fù)合相變材料除了具有一定的相變儲(chǔ)熱功能，還有一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，并且易于機(jī)械加工，在一定的條件下可作為結(jié)構(gòu)零件使用。

3、本技術(shù)方案制作的復(fù)合相變材料，具有良好的絕緣性能，可用于對(duì)絕緣有要求的產(chǎn)品中。

具體實(shí)施方式

下面是結(jié)合實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。

實(shí)施例1：本發(fā)明由高密度聚乙烯、石蠟、膨化石墨、氫氧化鎂、硅酸鎂、十溴二苯乙烷、三氧化鉬和抗氧化劑（多酚型抗氧劑1010）而成。按質(zhì)量百分比計(jì)：高密度聚乙烯為30%，石蠟43%，膨脹石墨2%，氫氧化鎂11%，硅酸鎂2%，十溴二苯乙烷10%，三氧化鉬1.5%和抗氧化劑0.5%，依照上述方法制備。

實(shí)施例2：本發(fā)明由低密度聚乙烯、石蠟、膨化石墨、氫氧化鋁、三氧化二銻、十溴二苯乙烷、三氧化鉬和抗氧化劑（多酚型抗氧劑1010）混合而成。按質(zhì)量百分比計(jì)：低密度聚乙烯為33%，石蠟40%，膨脹石墨2%，氫氧化鋁3.5%、三氧化二銻4%、十溴二苯乙烷14%、三氧化鉬3%和抗氧化劑0.5%，依照上述方法制備。

實(shí)施例3：本發(fā)明由聚丙烯、石蠟、膨化石墨、聚磷酸銨、三氧化二銻、十溴二苯乙烷、三嗪大分子成炭劑和抗氧化劑（多酚型抗氧劑1010）混合而成。按質(zhì)量百分比計(jì)：聚丙烯為33%，石蠟40%，膨脹石墨2%，聚磷酸銨3.5%，三氧化二銻9%，三嗪大分子成炭劑2%，十溴二苯醚10%和抗氧化劑0.5%，依照上述方法制備。

在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式組合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。