一種蓄冷導(dǎo)熱復(fù)合軟晶體材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及生活用品技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種蓄冷導(dǎo)熱復(fù)合軟晶體材料。
【背景技術(shù)】
[0002] 在許多情況下人們還不能做到合理利用能源。例如，在不需要熱時(shí)卻有大量的熱 產(chǎn)生，有時(shí)供應(yīng)的熱有很大余量而被損失掉等。這些都需要有一種像儲(chǔ)水池儲(chǔ)水一樣把熱 量或冷量?jī)?chǔ)存起來，在需要時(shí)再把它釋放出來的物質(zhì)，這樣的物質(zhì)叫熱能儲(chǔ)存材料。人們對(duì) 熱能儲(chǔ)存材料的認(rèn)識(shí)及研究?jī)H是近幾十年的事情，但由于它的應(yīng)用十分廣泛，已成為一種 日益受到人們重視的新材料。材料的熱物性及工作性能既是衡量其性能優(yōu)劣的標(biāo)尺，又是 其應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)及性能評(píng)估的依據(jù)。我國雖然從80年代初就已經(jīng)開始研究蓄熱材料，但是 仍然處于起步階段，應(yīng)用的領(lǐng)域也較為狹窄，而該類材料市場(chǎng)非常廣泛，研究應(yīng)用的價(jià)值也 相當(dāng)可觀，相變蓄冷材料熱物性及其工作性能的研究具有重要的意義。
[0003] 中國專利CN201310265096.X公開了一種蓄冷導(dǎo)熱復(fù)合材料、其制備方法以及由 其制作的涼墊膠芯、包含該涼墊膠芯的涼墊。按重量份數(shù)計(jì)，蓄冷導(dǎo)熱復(fù)合材料包括以下組 分：植物液5~35份；固化劑10~26份；活性硫化劑15~20份；穩(wěn)定劑1~5份；聚冷 劑25~35份；水20~25份；其中，植物液為蘆薈液和/或仙人掌液，固化劑為聚丙烯酰 胺，穩(wěn)定劑為蔗糖和/或木糖醇，聚冷劑為尿素和/或薄荷，活性硫化劑為酒石酸、乳酸和水 楊酸中的一種或多種。但是該涼墊固化時(shí)間長，在使用過程中極容易出現(xiàn)功能材料失效和 相分離現(xiàn)象，蓄冷材料不容易固化出現(xiàn)稀化而變質(zhì)失效。
[0004] 中國專利CN01119014. 0公開了一種用于蓄熱或蓄冷的蓄能復(fù)合材料的制備方 法。通過采用相變材料（PCM)對(duì)壓縮的膨脹石墨基體進(jìn)行真空浸漬，制備石墨基體和浸漬 于所述基體中的PCM的用于蓄熱或蓄冷的蓄能復(fù)合材料的方法，其中，處于大氣壓力下且 部分或完全浸漬在熔融PCM或者鹽溶液中的基體被固定在浸漬容器內(nèi)部，之后抽空浸漬容 器直至基體中填充的PCM達(dá)到所要求的加入量。但是該復(fù)合材料穩(wěn)定性不高，容易發(fā)生分 解，材料容易老化，市場(chǎng)前景有限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明旨在提供一種蓄冷導(dǎo)熱復(fù)合軟晶體材料，該蓄冷導(dǎo)熱復(fù)合軟晶體材料散熱 導(dǎo)熱效果好且對(duì)人體無害。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案是：一種蓄冷導(dǎo)熱復(fù) 合軟晶體材料，復(fù)合軟晶體材料由蘆薈液與水、甘油、尿素、硝酸銨、氯化銨、硫酸鋁、薄荷、 衣康酸/檸檬酸、蒼耳子、艾葉、紅花、紅豆杉攪拌后置入成型模具中加入增稠劑，真空靜 置固化得到；其中攪拌為：將尿素、硝酸銨先經(jīng)過粉碎攪拌均勻后，依次加入蘆薈液、水、甘 油、氯化銨、硫酸鋁、衣康酸/檸檬酸，攪拌均勻后再次加入薄荷、蒼耳子、艾葉、紅花、紅豆 杉和增稠劑攪拌均勻；蓄冷導(dǎo)熱復(fù)合材料按重量份數(shù)計(jì)包括以下組分：蘆薈液36份~80 份、甘油1份~5份、尿素25份~40份、硝酸銨1份~2份、水1份~5份、增稠劑5份~ 10份、氯化銨0. 5份~1份、硫酸鋁0. 5份~1份、薄荷0. 5份~0. 8份、衣康酸/檸檬酸I 份~3份、蒼耳子2份~3份、艾葉1份~3份、紅花1份、紅豆杉1份，薄荷、蒼耳子、艾葉、 紅花、紅豆杉為粉碎成粒徑為10 μ m~20 μ m的粉末狀物；得到了導(dǎo)熱系數(shù)為0. 48W/Km~ 0. 52W/Km的蓄冷導(dǎo)熱復(fù)合材料略高于人體的導(dǎo)熱系數(shù)，能與人體體熱適應(yīng)，能夠較好地解 決了目前傳統(tǒng)的蓄冷導(dǎo)熱材料系數(shù)偏低或偏高以至與人體散發(fā)的體熱與熱導(dǎo)材料不匹配 造成人體熱量失衡的問題。
[0007] 進(jìn)一步地，尿素、硝酸銨經(jīng)過粉碎后的粒徑為10 ym~20 μπι，此粒度下粉末狀的 材料使得材料的物理能得到最大的顯現(xiàn)，蓄冷導(dǎo)熱效果最好。
[0008] 進(jìn)一步地，增稠劑為聚丙烯酰胺，起到隔功能材料凝聚定型作用，使得蓄冷導(dǎo)熱有 一個(gè)儲(chǔ)存能量的空間，保持了持久使用效果，所制備的材料不易老化。
[0009] 更進(jìn)一步地，真空靜置固化為：將蘆薈液與水、甘油、尿素、硝酸銨、氯化銨、硫酸 鋁、薄荷、蒼耳子、艾葉、紅花、紅豆杉、衣康酸/檸檬酸攪拌后置入真空封閉容器中加入聚 丙烯酰胺靜置24小時(shí)，在50°C~55°C條件下恒溫處理76小時(shí)，然后自然冷卻，制備的蓄冷 導(dǎo)熱復(fù)合材料產(chǎn)品彈性好、固化時(shí)間快，在與人體接觸時(shí)能夠保持始終低于人體溫度1~ 2°C左右，在酷暑時(shí)期使用既納涼又健康，尤其適合長時(shí)間坐臥的人群。
[0010] 進(jìn)一步地，蓄冷導(dǎo)熱復(fù)合軟晶體材料按重量份數(shù)計(jì)包括以下組分：蘆薈液45份~ 50份、甘油2份~5份、尿素30份~40份、硝酸銨3份~5份、水3份~5份、聚丙烯酰胺 6份~10份、氯化銨0. 5份~1份、硫酸鋁0. 5份~1份、薄荷0. 5份~0. 8份、檸檬酸1 份~3份、蒼耳子2份~3份、艾葉1份~3份、紅花1份、紅豆杉1份。
[0011] 更進(jìn)一步地，蓄冷導(dǎo)熱復(fù)合軟晶體材料按重量份數(shù)計(jì)包括以下組分：蘆薈液45 份、甘油2份、尿素34份、硝酸銨4份、水3份、聚丙烯酰胺6份、氯化銨0. 5份、硫酸鋁0. 6 份、薄荷〇. 7份、檸檬酸2. 5份、蒼耳子2. 3份、艾葉1. 3份、紅花1份、紅豆杉1份。
[0012] 進(jìn)一步地，蓄冷導(dǎo)熱復(fù)合軟晶體材料按重量份數(shù)計(jì)包括以下組分：蘆薈液50份~ 70份、甘油2份~4份、尿素25份~35份、硝酸銨2份~4份、水2份~4份、聚丙稀酰胺 7份~10份、氯化銨0. 5份~1份、硫酸鋁0. 5份~1份、薄荷0. 5份~0. 8份、衣康酸1 份~3份、蒼耳子2份~3份、艾葉1份~3份、紅花1份、紅豆杉1份。
[0013] 更進(jìn)一步地，蓄冷導(dǎo)熱復(fù)合軟晶體材料按重量份數(shù)計(jì)包括以下組分：蘆薈液60 份、甘油2份、尿素34份、硝酸銨4份、水3份、聚丙烯酰胺7份、氯化銨0. 6份、硫酸鋁0. 7 份、薄荷0. 8份、衣康酸1. 5份、蒼耳子2. 3份、艾葉1. 3份、紅花1份、紅豆杉1份。
[0014] 進(jìn)一步地，蓄冷導(dǎo)熱復(fù)合軟晶體材料按重量份數(shù)計(jì)包括以下組分：蘆薈液36份~ 40份、甘油1份~3份、尿素30份~40份、硝酸銨1份~3份、水1份~3份、聚丙稀酰胺5 份~8份、氯化銨0. 5份~1份、硫酸錯(cuò)0. 5份~1份、薄荷0. 5份~0. 8份、衣康酸1份~ 3份、蒼耳子2份~3份、艾葉1份~3份、紅花1份、紅豆杉1份。
[0015] 更進(jìn)一步地，蓄冷導(dǎo)熱復(fù)合軟晶體材料按重量份數(shù)計(jì)包括以下組分：蘆薈液37 份、甘油2份、尿素34份、硝酸銨2份、水1份、聚丙烯酰胺8份、氯化銨1份、硫酸鋁0. 9份、 薄荷〇. 8份、衣康酸2份、蒼耳子2. 3份、艾葉1. 3份、紅花1份、紅豆杉1份。
[0016] 應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，通過采用涼性植物蘆薈液作為原材料，并加入水、甘油、 尿素、硝酸銨、氯化銨、硫酸鋁、薄荷、衣康酸/檸檬酸、聚丙烯酰胺經(jīng)過真空靜置固化得到 所需要的蓄冷導(dǎo)熱復(fù)合材料，本發(fā)明的制備工藝簡(jiǎn)單，工裝成本低且不需要復(fù)雜儀器，得到 的蓄冷導(dǎo)熱復(fù)合軟晶體材料彈性好，在與人體接觸時(shí)能夠保持始終低于人體溫度2°C左右， 在酷暑時(shí)期使用既納涼又健康，尤其適合長時(shí)間坐臥的人群；本發(fā)明材料具有較高的相變 潛熱，相變溫度保持恒定，具有較大的導(dǎo)熱系數(shù)和密度；具有較大的比熱；無相分離現(xiàn)象， 能夠有效避免蓄冷材料老化變質(zhì)而失效；相變過程體積變化小，高穩(wěn)定性，不發(fā)生分解，無 爆炸性，無腐蝕、無毒、不燃；原材料及成本低廉，量大易得。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相 互組合。下面將結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0018] 本發(fā)明的蓄冷導(dǎo)熱復(fù)合軟晶體材料能夠較好地解決了目前傳統(tǒng)的涼墊導(dǎo)熱系數(shù) 偏低以至與人體散發(fā)的體熱不能完全導(dǎo)出的問題，同時(shí)也解決了人體熱量失恒的問題，本 產(chǎn)品導(dǎo)熱系數(shù)控制在0. 48~0. 52W/KM之間，略高于人體的熱導(dǎo)系數(shù)。此外，本發(fā)明的制備 工藝簡(jiǎn)單，工裝成本低且不需要復(fù)雜儀器，得到的蓄冷導(dǎo)熱產(chǎn)品彈性好，在與人體接觸時(shí)能 夠保持始終低于人體溫度1~2°C左右，在酷暑時(shí)期使用既納涼又健康，尤其適合長時(shí)間坐 臥的人群，具有較高的舒適度和柔軟性。通過抽真空步驟可以較好地去除復(fù)合材料中產(chǎn)生 的氣泡，避免了由于氣泡的存在導(dǎo)致得到的蓄冷導(dǎo)熱復(fù)合軟晶體材料的導(dǎo)熱系數(shù)不均勻的 問題。
[0019] 本發(fā)明制備的蓄冷導(dǎo)熱復(fù)合材料既能夠聚冷，又具有較佳的導(dǎo)熱效果。蘆薈本身 屬于涼性植物，它的藥用價(jià)值和美容價(jià)值越來越引起人們的關(guān)注，且對(duì)人體無副作用，采用 蘆薈液可保證蓄冷導(dǎo)熱復(fù)合軟晶體材料與人體接觸的安全和環(huán)保性，同時(shí)也取得了較好的 蓄冷導(dǎo)熱效果，攪拌均勻和材料粉末化處理可以使傳熱均勻。本發(fā)明制備的蓄冷導(dǎo)熱復(fù)合 軟晶體材料對(duì)人體具有較好的導(dǎo)熱效果，使用時(shí)只需在睡前提前半小時(shí)打開房間空調(diào)，使 復(fù)合材料制品吸收并聚集空調(diào)的冷量，在睡覺時(shí)關(guān)掉或少開空調(diào)，本發(fā)明的蓄冷導(dǎo)熱復(fù)合 軟晶體材料制品就會(huì)把人體的熱量進(jìn)行均勻傳導(dǎo)和擴(kuò)散，使人感覺舒爽。
[0020] 下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的有益效果。
[0021] 實(shí)施例1
[0022] 原材料組成：
[0023] 蘆薈液37kg、甘油2kg、尿素34kg、硝酸銨2kg、水1kg、聚丙稀酰胺8kg、氯化銨 lkg、硫酸